JP5123482B2 - Cylindrical inspection device and equipment state evaluation method for the same - Google Patents
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Description
本発明は、感光体ドラム基体等の円筒体の表面検査を行う円筒体検査装置、およびその設備状態評価方法等に関する。 The present invention relates to a cylindrical body inspection apparatus that performs surface inspection of a cylindrical body such as a photosensitive drum base, a facility state evaluation method thereof, and the like.
感光ドラム用基体等の円筒体では、キズ、凹凸、異物付着および汚れ等の表面欠陥を検出するための表面検査等が行われている(下記特許文献1、2参照)。 Surface inspection and the like for detecting surface defects such as scratches, irregularities, adhesion of foreign matter, and dirt are performed on cylindrical bodies such as a photosensitive drum substrate (see Patent Documents 1 and 2 below).
このような表面検査における照明やカメラ等の光学系の位置設定は、検査位置にセットした円筒体を照明し、その反射光の強弱レベルや波形をオシロスコープ等で目視確認する方法が採られている。
ところで、感光ドラム基体等の表面検査では、微小な欠陥を検出できる高い検査精度が求められるため、光学系の位置設定等の設備状態について高い精度が求められる。 By the way, since surface inspection of a photosensitive drum substrate or the like requires high inspection accuracy capable of detecting minute defects, high accuracy is required for equipment conditions such as optical system position setting.
しかしながら、上述したオシロスコープ等を用いた目視確認方法では、各部に位置ずれが発生していてもその検出感度が十分に確保できないため、微妙な設備状態の良否を評価することが困難であった。 However, in the above-described visual confirmation method using an oscilloscope or the like, it is difficult to evaluate the quality of the delicate equipment state because sufficient detection sensitivity cannot be ensured even if positional deviation occurs in each part.
また、照明やカメラ等の位置を三次元測定器や別途の変位センサ等で測定することも考えられるが、このような検査装置を外側から評価する機器によると、照明の外形に対する光源の取付位置誤差や、カメラの外形に対するレンズや撮像素子の取付位置誤差等に対応することができず、最終的な設備状態を保証することができない。 It is also conceivable to measure the position of the illumination, camera, etc. with a three-dimensional measuring device or a separate displacement sensor, but according to the equipment that evaluates such an inspection device from the outside, the mounting position of the light source with respect to the external shape of the illumination It is not possible to cope with errors, mounting position errors of the lens and image sensor with respect to the outer shape of the camera, and the final equipment state cannot be guaranteed.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、高い精度で設備状態を評価することができ、ひいては正確な検査を行って、高精度な円筒体を生産することができる円筒体検査装置およびその評価方法等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a cylindrical body inspection apparatus capable of evaluating a facility state with high accuracy, and thus producing a highly accurate cylindrical body by performing accurate inspection. The purpose is to provide the evaluation method.
本発明は、下記の手段を提供する。すなわち、 The present invention provides the following means. That is,
[1]検査対象物たる円筒体を所定の検査位置で周方向に回転可能に支持する支持部と、前記円筒体の外表面を照明する照明と、前記円筒体の軸方向に延びる検出領域を撮影するカメラと、を有する円筒体検査装置の設備状態評価方法であって、
前記支持部により前記円筒体を前記検査位置に支持し、
前記照明により、前記円筒体の軸方向に明暗縞が形成されるように前記円筒体の表面を照明し、
前記カメラにより前記円筒体を撮影して前記明暗縞各部の明暗階調を検出し、
検出された前記明暗縞の明暗階調に基づいて設備状態の良否を評価することを特徴とする円筒体検査装置の設備状態評価方法。
[1] A support portion that rotatably supports a cylindrical body that is an inspection object in a circumferential direction at a predetermined inspection position, illumination that illuminates the outer surface of the cylindrical body, and a detection region that extends in the axial direction of the cylindrical body. A cylindrical body inspection apparatus equipment state evaluation method having a camera for photographing,
The cylindrical body is supported at the inspection position by the support part,
Illuminating the surface of the cylindrical body so that light and dark stripes are formed in the axial direction of the cylindrical body by the illumination,
Photographing the cylindrical body with the camera to detect the light and dark gradation of each part of the light and dark stripes,
A facility state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus, wherein the state of the facility state is evaluated based on the detected light and dark gradation of the light and dark stripes.
[2]前記円筒体の軸方向に複数の遮光部と透光部とが交互に繰り返し形成されてなるスリット体を前記照明と円筒体との間の所定位置に配置し、該スリット体を介して前記照明により前記円筒体の表面を照明することにより前記明暗縞が形成される前項1に記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [2] A slit body in which a plurality of light-shielding portions and light-transmitting portions are alternately and repeatedly formed in the axial direction of the cylindrical body is disposed at a predetermined position between the illumination and the cylindrical body, and the slit body is interposed therebetween. 2. The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to item 1, wherein the bright and dark stripes are formed by illuminating the surface of the cylindrical body with the illumination.
[3]前記スリット体は、前記検査装置に常設されたものである前項2に記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [3] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection device according to item 2 above, wherein the slit body is permanently installed in the inspection device.
[4]前記評価は、前記明暗縞の暗部の明暗階調に基づいて行う請求項1〜3のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [4] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the evaluation is performed based on a light and dark gradation of a dark part of the light and dark stripes.
[5]前記明暗縞の暗部の最低階調が、前記カメラの感度域内に含まれる前項4に記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [5] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to item 4 above, wherein a minimum gradation of a dark part of the light and dark stripes is included in a sensitivity range of the camera.
[6]前記評価は、前記明暗縞の暗部の最低階調の階調値に基づいて行う前項5に記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [6] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to [5], wherein the evaluation is performed based on a gradation value of a minimum gradation of a dark part of the light and dark stripes.
[7]前記評価は、前記明暗縞の暗部の最低階調の階調値が、所定の許容範囲内にあるか否かに基づいて行う前項6に記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [7] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to [6], wherein the evaluation is performed based on whether or not a gradation value of a minimum gradation of a dark part of the light and dark stripes is within a predetermined allowable range. .
[8]前記評価は、複数の暗部の最低階調の前記円筒体の軸方向における変化の傾向に基づいて行う請求項6に記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [8] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to [6], wherein the evaluation is performed based on a tendency of change in the axial direction of the cylindrical body of the lowest gradation of a plurality of dark portions.
[9]前記評価は、前記明暗縞の暗部の前記円筒体の軸方向についての幅に基づいて行う前項1〜3のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [9] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to any one of [1] to [3], wherein the evaluation is performed based on a width of a dark part of the light and dark stripes in an axial direction of the cylindrical body.
[10]前記評価は、設備状態評価時に検出された明暗縞の明暗階調と、特定のマスターワークについて当該検査装置において検出され、予め保存された明暗縞の明暗階調データとを比較して行う請求項1〜9のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [10] The evaluation is performed by comparing the light and dark gradation of the light and dark stripes detected at the time of the equipment state evaluation with the light and dark gradation data of the light and dark stripes detected and stored in advance for the specific master work in the inspection apparatus. The equipment state evaluation method of the cylindrical body inspection apparatus according to any one of claims 1 to 9.
[11]設備状態評価時における撮影対象に、前記マスターワークを用いることを特徴とする前項10に記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [11] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to [10], wherein the master work is used as a subject to be photographed at the time of equipment state evaluation.
[12]前記設備状態として、前記照明、前記カメラおよび前記円筒体の位置関係の良否を評価する前項1〜11のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [12] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to any one of the preceding items 1 to 11, wherein the equipment state is evaluated as to whether the lighting, the camera, and the cylindrical body are in a positional relationship.
[13]前記設備状態として、前記照明の照明ムラを検出する前項1〜12のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [13] The facility state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to any one of the preceding items 1 to 12, wherein illumination unevenness of the illumination is detected as the facility state.
[14] 前記円筒体の表面に明暗縞を形成し、前記円筒体を回転させながら、前記明暗縞の明暗階調の前記円筒体の周方向における変化を検出する前項1〜13のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [14] The method according to any one of the above items 1 to 13, wherein a light and dark stripe is formed on the surface of the cylindrical body, and a change in the circumferential direction of the cylindrical body of the light and dark gradation of the light and dark stripe is detected while rotating the cylindrical body. Equipment state evaluation method of cylindrical body inspection apparatus of description.
[15]前記カメラは、ラインセンサカメラである前項1〜14のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [15] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to any one of [1] to [14], wherein the camera is a line sensor camera.
[16]前記円筒体は、その表面が鏡面状であることを特徴とする前項1〜15のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [16] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to any one of [1] to [15], wherein the cylindrical body has a mirror surface.
[17]前記検査対象物たる円筒体は、感光ドラム用基体であることを特徴とする前項1〜16のいずれかに記載の円筒体検査装置の設備状態評価方法。 [17] The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus according to any one of [1] to [16], wherein the cylindrical body as the inspection object is a photosensitive drum substrate.
[18]円筒体検査装置に対して前項1〜17のいずれかに記載の設備状態評価方法により設備状態を評価するステップと、
前記評価結果に基づいて、当該円筒体検査装置の設備状態を調整するステップと、
を含むことを特徴とする円筒体検査装置の調整方法。
[18] A step of evaluating the equipment state by the equipment state evaluation method according to any one of 1 to 17 above with respect to the cylindrical body inspection device;
Based on the evaluation result, adjusting the equipment state of the cylindrical body inspection device,
A method for adjusting a cylindrical body inspection apparatus, comprising:
[19]円筒体検査装置に対して前項1〜17のいずれかに記載の設備状態評価方法により設備状態を評価するステップと、
前記評価結果に基づいて、当該円筒体検査装置の設備状態を調整するステップと、
設備状態が調整された円筒体検査装置により検査対象物たる円筒体に対して表面状態の検査を実行するステップと、
を含むことを特徴とする円筒体の検査方法。
[19] A step of evaluating the equipment state by the equipment state evaluation method according to any one of the preceding items 1 to 17 with respect to the cylindrical body inspection device;
Based on the evaluation result, adjusting the equipment state of the cylindrical body inspection device,
A step of inspecting the surface state of the cylindrical body as the inspection object by the cylindrical body inspection apparatus in which the equipment state is adjusted; and
A cylindrical body inspection method comprising:
[20]円筒体を成形するステップと、
円筒体検査装置に対して請求項1〜17のいずれかに記載の設備状態評価方法により設備状態を評価するステップと、
前記評価結果に基づいて、当該円筒体検査装置の設備状態を調整するステップと、
設備状態が調整された円筒体検査装置により検査対象物たる円筒体に対して表面状態の検査を実行するステップと、
を含むことを特徴とする円筒体の製造方法。
[20] forming a cylindrical body;
A step of evaluating the equipment state by the equipment state evaluation method according to any one of claims 1 to 17 with respect to the cylindrical body inspection device;
Based on the evaluation result, adjusting the equipment state of the cylindrical body inspection device,
A step of inspecting the surface state of the cylindrical body as the inspection object by the cylindrical body inspection apparatus in which the equipment state is adjusted; and
The manufacturing method of the cylindrical body characterized by including.
[21]検査対象物たる円筒体を所定の検査位置で周方向に回転可能に支持する支持部と、
前記円筒体の外表面を照明する照明と、
前記円筒体の軸方向に延びる検出領域を撮影するカメラと、
前記円筒体の軸方向に複数の遮光部と透光部とが交互に繰り返し形成され、前記照明と円筒体との間の所定位置に常設されたスリット体と、
前記支持部により前記円筒体を前記検査位置に支持し、前記スリット体を介して前記照明により前記円筒体の表面を照明して前記円筒体の表面に明暗縞を形成したとき、前記カメラにより前記円筒体を撮影して検出される前記明暗縞各部の明暗階調に基づいて、設備状態の良否を評価する評価手段と、
を備えたことを特徴とする円筒体検査装置。
[21] A support portion that supports a cylindrical body that is an inspection object so as to be rotatable in a circumferential direction at a predetermined inspection position;
Illumination for illuminating the outer surface of the cylindrical body;
A camera for photographing a detection region extending in the axial direction of the cylindrical body;
A plurality of light shielding portions and light transmitting portions are alternately and repeatedly formed in the axial direction of the cylindrical body, and a slit body permanently installed at a predetermined position between the illumination and the cylindrical body,
When the cylindrical body is supported at the inspection position by the support portion and the surface of the cylindrical body is illuminated by the illumination through the slit body to form light and dark stripes on the surface of the cylindrical body, the camera Evaluation means for evaluating the quality of the equipment state, based on the light / dark gradation of each part of the light / dark stripes detected by photographing the cylindrical body,
A cylindrical body inspection apparatus comprising:
[22]円筒体を成形する成形手段と、
前記円筒体を検査対象物として表面検査を行う前項21に記載の円筒体検査装置と、 前記円筒体検査装置における検査結果が所定の基準を満たすか否かにより当該円筒体を分別し、前記所定の基準を満たす場合に当該円筒体を完成品とする判別手段と、
を備えたことを特徴とする円筒体製造システム。
[22] Molding means for molding the cylindrical body;
The cylindrical body inspection apparatus according to the preceding item 21 in which surface inspection is performed using the cylindrical body as an inspection object, and the cylindrical body is classified according to whether an inspection result in the cylindrical body inspection apparatus satisfies a predetermined criterion, and the predetermined body A discriminating means for making the cylindrical body a finished product when the criteria of
A cylindrical body manufacturing system comprising:
[23]前項20に記載の円筒体の製造方法により製造されたことを特徴とする円筒体。 [23] A cylindrical body manufactured by the method for manufacturing a cylindrical body as described in 20 above.
[24]前項20に記載の円筒体の製造方法により製造されたことを特徴とする感光ドラム用基体。 [24] A photosensitive drum substrate produced by the method for producing a cylindrical body as described in 20 above.
上記発明[1]によると、円筒体の表面に明暗縞を形成し、この明暗縞の明暗階調をカメラによって検出するため、高い精度で設備状態を評価することができ、ひいては正確な検査を行って、高精度な円筒体の生産に寄与することができる。 According to the above invention [1], bright and dark stripes are formed on the surface of the cylindrical body, and the light and dark gradations of the bright and dark stripes are detected by the camera. Therefore, the equipment state can be evaluated with high accuracy, and thus an accurate inspection can be performed. This can contribute to the production of a highly accurate cylindrical body.
また、実際の検査時に使用される支持部、照明およびカメラ自身による検出結果に基づいて設備状態を評価するため、照明やカメラの位置ずれを変位センサ等で検出する場合のような照明の外形に対する光源の取付位置誤差や、カメラの外形に対するレンズや撮像素子の取付位置誤差等による影響が生じることもなく、実際の検査時と近似した条件下で設備状態の評価を行うことができる。 Also, in order to evaluate the equipment state based on the detection results of the support unit, the illumination, and the camera itself used at the time of the actual inspection, the outer shape of the illumination as in the case where the displacement of the illumination or the camera is detected by a displacement sensor, etc. The equipment state can be evaluated under conditions approximate to those at the time of actual inspection without being affected by the mounting position error of the light source or the mounting position error of the lens or image sensor on the outer shape of the camera.
上記発明[2]によると、スリット体を介して前記照明により円筒体の表面に明暗縞を形成するが、このようにして形成される明暗縞は各部の位置関係に対して敏感に変化するため、カメラによりその明暗階調を検出することにより、さらに高い精度で設備状態を評価することができ、ひいては正確な検査を行って、高精度な円筒体の生産に寄与することができる。 According to the above invention [2], bright and dark stripes are formed on the surface of the cylindrical body by the illumination through the slit body, and the bright and dark stripes thus formed change sensitively with respect to the positional relationship of each part. By detecting the light / dark gradation with a camera, the equipment state can be evaluated with higher accuracy, and as a result, an accurate inspection can be performed to contribute to the production of a highly accurate cylinder.
上記発明[3]によると、前記スリット体も検査装置に常設されたものであるため、円筒体に対する実際の検査時にさらに近似した条件下で設備状態の評価をより適切に行うことができる。 According to the above invention [3], since the slit body is also permanently installed in the inspection apparatus, the equipment state can be more appropriately evaluated under conditions further approximated during actual inspection of the cylindrical body.
上記発明[4]によると、前記評価を、各部の位置関係の変化がより敏感に検出されやすい明暗縞の暗部の明暗階調に基づいて行うため、より高い精度で設備状態の評価を行うことができる。 According to the above invention [4], the evaluation is performed with higher accuracy because the evaluation is performed based on the light / dark gradation of the dark part of the light / dark stripe where the change in the positional relationship of each part is more easily detected. Can do.
上記発明[5]によると、明暗縞の暗部の最低階調がカメラの感度域内に含まれるため、暗部の明暗階調を確実に捉えて、より高い精度で設備状態の評価を行うことができる。 According to the said invention [5], since the minimum gradation of the dark part of a light-and-dark stripe is contained in the sensitivity range of a camera, the light and dark gradation of a dark part can be caught reliably, and an equipment state can be evaluated with a higher precision. .
上記発明[6]によると、前記評価を、各部の位置関係の変化がより敏感に検出されやすい明暗縞の暗部の最低階調の階調値に基づいて行うため、さらに高い精度で設備状態の評価を行うことができる。 According to the invention [6], the evaluation is performed based on the gradation value of the lowest gradation of the dark part of the light and dark stripes where the change in the positional relationship of each part is more easily detected. Evaluation can be made.
上記発明[7]によると、明暗縞の暗部の最低階調の階調値が所定の許容範囲内にあるか否かに基づいて評価が行われるため、簡便に設備状態の評価を行うことができる。 According to the invention [7], since the evaluation is performed based on whether or not the gradation value of the lowest gradation of the dark part of the light and dark stripes is within a predetermined allowable range, the facility state can be easily evaluated. it can.
上記発明[8]によると、複数の暗部の最低階調の軸方向における変化の傾向に基づいて評価が行われるため、軸方向における変化の傾向に表れる設備状態の不良の種類や程度についても評価することができる。 According to the above invention [8], since the evaluation is performed based on the tendency of the change in the axial direction of the lowest gradation of the plurality of dark portions, the type and degree of the equipment state failure that appears in the tendency of the change in the axial direction are also evaluated. can do.
上記発明[9]によると、明暗縞の暗部の前記円筒体の軸方向についての幅に基づいて評価が行われるため、簡便に設備状態の評価を行うことができる。 According to the invention [9], since the evaluation is performed based on the width of the dark part of the light and dark stripes in the axial direction of the cylindrical body, the equipment state can be easily evaluated.
上記発明[10]によると、前記評価が、設備状態評価時に検出された明暗階調と、マスターワークの明暗階調データとを比較して行われるため、当該装置における適切な設備状態を基準として現在の設備状態を評価することができる。 According to the invention [10], since the evaluation is performed by comparing the light / dark gradation detected at the time of the equipment state evaluation with the light / dark gradation data of the master work, the appropriate equipment state in the apparatus is used as a reference. The current equipment state can be evaluated.
上記発明[11]によると、設備状態評価時における撮影対象に前記マスターワークを用いるため、円筒体に原因のある誤差を排除して、より正確に設備状態の評価を行うことができる。 According to the above invention [11], since the master work is used as a subject to be photographed at the time of equipment state evaluation, it is possible to eliminate the error caused by the cylindrical body and more accurately evaluate the equipment state.
上記発明[12]によると、設備状態として各部の位置関係を評価することができる。 According to the said invention [12], the positional relationship of each part can be evaluated as an equipment state.
上記発明[13]によると、設備状態として照明ムラを評価することができる。 According to the said invention [13], illumination nonuniformity can be evaluated as an equipment state.
上記発明[14]によると、前記円筒体を回転させながら明暗縞の周方向変化を検出するため、前記支持部における円筒体の回転支持状態を評価することができる。 According to the invention [14], since the change in the circumferential direction of the light and dark stripes is detected while rotating the cylindrical body, the rotational support state of the cylindrical body in the support portion can be evaluated.
上記発明[15]によると、ラインセンサカメラが用いられるため、円筒体の軸方向に延びる検査領域の各部分の連続的な変化を確実に捉えることができる。 According to the invention [15], since the line sensor camera is used, it is possible to reliably capture the continuous change of each part of the inspection region extending in the axial direction of the cylindrical body.
上記発明[16]によると、円筒体の表面が鏡面状であるため、検査領域における拡散光の影響を軽減して明暗縞を捉えることができる。 According to the above invention [16], since the surface of the cylindrical body is specular, it is possible to reduce the influence of diffused light in the inspection region and capture light and dark stripes.
上記発明[17]によると、感光ドラム用基体に求められる表面精度の検査精度を評価して、好適な感光ドラム用基体の生産に寄与することができる。 According to the above invention [17], the inspection accuracy of the surface accuracy required for the photosensitive drum substrate can be evaluated, which can contribute to the production of a suitable photosensitive drum substrate.
上記発明[18]にかかる調整方法によると、上述した設備状態評価方法による評価結果に基づいて設備状態を調整するため、設備状態を高い精度で調整して、高精度な円筒体の生産に寄与することができる。 According to the adjustment method according to the above invention [18], the equipment state is adjusted based on the evaluation result obtained by the equipment state evaluation method described above. Therefore, the equipment state is adjusted with high accuracy, thereby contributing to the production of a highly accurate cylindrical body. can do.
上記発明[19]にかかる円筒体の検査方法によると、円筒体の表面状態を高い精度で確実に検査して、高精度な円筒体の生産に寄与することができる。 According to the cylindrical body inspection method according to the invention [19], it is possible to reliably inspect the surface state of the cylindrical body with high accuracy and contribute to the production of a highly accurate cylindrical body.
上記発明[20]にかかる円筒体の製造方法によると、成形した円筒体の表面精度を高い精度で確実に検査して、高精度な円筒体を製造することができる。 According to the method for manufacturing a cylindrical body according to the invention [20], the surface accuracy of the formed cylindrical body can be reliably inspected with high accuracy to manufacture a highly accurate cylindrical body.
上記発明[21]にかかる円筒体検査装置によると、円筒体の表面状態を高い精度で確実に検査して、高精度な円筒体の生産に寄与することができる。 According to the cylindrical body inspection apparatus according to the invention [21], it is possible to reliably inspect the surface state of the cylindrical body with high accuracy and contribute to the production of a highly accurate cylindrical body.
上記発明[22]にかかる円筒体製造システムによると、成形した円筒体の表面精度を高い精度で確実に検査して、高精度な円筒体を製造することができる。 According to the cylindrical body manufacturing system according to the invention [22], it is possible to reliably inspect the surface accuracy of the formed cylindrical body with high accuracy and manufacture a highly accurate cylindrical body.
上記発明[23]にかかる円筒体によると、高い表面精度を確実に確保することができる。 According to the cylindrical body according to the invention [23], high surface accuracy can be reliably ensured.
上記発明[24]にかかる感光ドラム用基体によると、高い表面精度を確実に確保することができる。 According to the photosensitive drum substrate according to the invention [24], high surface accuracy can be reliably ensured.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について、模式的な説明図を参照しながら説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to schematic explanatory diagrams.
図1は、この第1実施形態にかかる表面検査装置(円筒体検査装置)の検査対象物とされる円筒体(管体)の斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of a cylindrical body (tubular body) as an inspection object of the surface inspection apparatus (cylindrical body inspection apparatus) according to the first embodiment.
<検査対象物>
この図1に示すように、円筒体(管体)90は、たとえば電子写真システムを構成する複写機、プリンタ、FAX装置、これらの複合機等において、感光ドラム、転写ローラ、現像ローラ、その他各部に利用されるものであり、その外周面91が表面検査の検査対象領域とされる。
<Inspection object>
As shown in FIG. 1, a cylindrical body (tubing body) 90 is a photosensitive drum, a transfer roller, a developing roller, and other parts in a copying machine, a printer, a FAX machine, and a multi-function machine constituting an electrophotographic system. The outer peripheral surface 91 is used as an inspection target region for surface inspection.
このような円筒体90としては、具体的には、電子写真システムを採用した複写機やプリンタ等における感光ドラム用の素管や基体を挙げることができる。なお、感光ドラム用の基体とは、切削加工や引抜き加工等が行われた後の円筒体であって、感光層の形成前の円筒体をいう。また、感光ドラム用基体に感光層を形成した後の円筒体も、本発明の検査を行う対象たる円筒体とできる。感光ドラム用基体外周面の検査対象領域91は、金属光沢を有し、入射した光のほとんどを正反射する鏡面となっている。 Specific examples of such a cylindrical body 90 include an element tube and a substrate for a photosensitive drum in a copying machine, a printer, or the like that employs an electrophotographic system. The substrate for the photosensitive drum is a cylindrical body that has been subjected to cutting, drawing, or the like, and is a cylindrical body before the formation of the photosensitive layer. Further, the cylindrical body after the photosensitive layer is formed on the photosensitive drum substrate can also be a cylindrical body to be subjected to the inspection of the present invention. The inspection target area 91 on the outer peripheral surface of the photosensitive drum substrate has a metallic luster and is a mirror surface that regularly reflects most of the incident light.
この表面検査装置の検査対象物とされる感光ドラム用基体は、たとえば直径が10〜60mm、長さ200〜500mm程度のものである。 The substrate for a photosensitive drum to be inspected by the surface inspection apparatus has a diameter of about 10 to 60 mm and a length of about 200 to 500 mm, for example.
このような円筒体90の製造方法としては、後述するように、押出成形および引き抜き成形の組み合わせを挙げることができる。ただし、これに限定されるものではなく、押出成形、引き抜き成形、鋳造、鍛造、射出成形、切削加工またはこれらの組み合わせなど、円筒体を製管できる方法であればよい。 As a manufacturing method of such a cylindrical body 90, a combination of extrusion molding and pultrusion molding can be mentioned as described later. However, the method is not limited to this, and any method can be used as long as the cylindrical body can be piped, such as extrusion molding, pultrusion molding, casting, forging, injection molding, cutting, or a combination thereof.
また、対象とする円筒体90の材質は特に限定されるものでなく、各種の金属材料の他、合成樹脂等を適用することができる。たとえば、アルミニウムおよびアルミニウム合金(1000〜7000系)、銅および銅合金、鋼材、マグネシウムおよびマグネシウム合金を挙げることができる。 The material of the target cylindrical body 90 is not particularly limited, and various types of metal materials, synthetic resins, and the like can be applied. For example, aluminum and aluminum alloys (1000 to 7000 series), copper and copper alloys, steel materials, magnesium and magnesium alloys can be mentioned.
特に好ましい材質の例として、アルミニウム合金の3003合金、6061合金、6051合金および7075合金を挙げることができる。たとえば3003合金は好ましくは感光ドラム用基体として用いることができ、6061合金は好ましくは自動車部品であるプロペラシャフトとして用いることができ、6051合金は好ましくは一般機械部品として用いることができ、7075合金は好ましくはバット用素管として用いることができる。なお、本明細書中の「アルミニウム」はアルミニウム合金を含むものである。 Examples of particularly preferable materials include aluminum alloys 3003, 6061, 6051, and 7075. For example, 3003 alloy can be preferably used as a substrate for a photosensitive drum, 6061 alloy can be preferably used as a propeller shaft which is an automobile part, 6051 alloy can be preferably used as a general mechanical part, and 7075 alloy is Preferably it can be used as a bat tube. In addition, “aluminum” in this specification includes an aluminum alloy.
<全体構成>
図2は、本発明の第1実施形態にかかる表面検査装置の正面図である。図3は、同装置の平面図である。図4は、同装置の側面図である。
<Overall configuration>
FIG. 2 is a front view of the surface inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view of the apparatus. FIG. 4 is a side view of the apparatus.
この表面検査装置1は、図2に示すように、照明(光源)10、遮光体20、カメラ30、検査位置の円筒体(検査対象物)90を支持するチャック部70およびカメラ30によって撮像された画像を処理する画像処理装置80等を備えた検査装置本体2と、検査装置本体2に円筒体90を供給する円筒体供給コンベア51と、検査装置本体2から円筒体90を順次搬出する合格品搬出コンベア52および不合格品搬出コンベア53とを備えている。 As shown in FIG. 2, the surface inspection apparatus 1 is imaged by an illumination (light source) 10, a light shielding body 20, a camera 30, a chuck unit 70 that supports a cylindrical body (inspection object) 90 at an inspection position, and the camera 30. Inspection apparatus main body 2 provided with an image processing apparatus 80 for processing the processed image, a cylindrical body supply conveyor 51 for supplying the cylindrical body 90 to the inspection apparatus main body 2, and passing the cylindrical body 90 sequentially from the inspection apparatus main body 2 The product delivery conveyor 52 and the reject product delivery conveyor 53 are provided.
円筒体供給コンベア51は、上縁部がV型に切り欠かれた円筒体支持台59…で各円筒体90…の両端近傍部分を支持し、各円筒体支持台59…を図示しない駆動チェーンで移動させることにより、検査前の円筒体90を検査装置本体2に移送する。 The cylindrical body supply conveyor 51 supports the vicinity of both ends of each cylindrical body 90 with a cylindrical body support base 59 having an upper edge cut into a V shape, and each cylindrical body support base 59 is not illustrated with a drive chain (not shown). The cylindrical body 90 before the inspection is transferred to the inspection apparatus main body 2 by moving the inspection body.
検査装置本体2の円筒体供給側(図2,図3の左側)には、円筒体90を両側端部から挟んで持ち上げて移送するコンベア間移載装置54が設けられており、円筒体供給コンベア51によって搬送されてきた円筒体90を、コンベア間移載装置54によって検査装置本体2内の搬送コンベア61に移載するようになっている。 On the cylindrical body supply side (the left side in FIGS. 2 and 3) of the inspection apparatus main body 2, an inter-conveyor transfer device 54 that lifts and transfers the cylindrical body 90 from both side ends is provided. The cylindrical body 90 transported by the conveyor 51 is transferred to the transport conveyor 61 in the inspection apparatus main body 2 by the inter-conveyor transfer device 54.
合格品搬出コンベア52および不合格品搬出コンベア53は、ともに、上縁部がV型に切り欠かれた円筒体支持台59…で各円筒体90…の両端近傍部分を支持し、各円筒体支持台59…を図示しない駆動チェーンで移動させることにより、検査後の円筒体90を検査装置本体2から搬出する。また、合格品搬出コンベア52と不合格品搬出コンベア53をまたぐ位置には、不合格品払出ロボット56が設けられており、検査装置本体2における検査で不合格品と判定された円筒体90を、合格品搬出コンベア52上から不合格品搬出コンベア53上に送り出すようになっている。 Both the accepted product carry-out conveyor 52 and the rejected product carry-out conveyor 53 support the vicinity of both ends of each cylindrical body 90 with cylindrical support bases 59 having upper edges cut into V-shapes. The cylindrical body 90 after inspection is carried out of the inspection apparatus main body 2 by moving the support bases 59 with a drive chain (not shown). Further, an unacceptable item delivery robot 56 is provided at a position across the acceptable item unloading conveyor 52 and the unacceptable item unloading conveyor 53, and the cylindrical body 90 that has been determined to be unacceptable by the inspection in the inspection apparatus body 2 The undelivered product delivery conveyor 53 is fed out from the accepted product delivery conveyor 52.
検査装置本体2の円筒体搬出側(図2,図3の右側)には、円筒体90を両側端部から挟んで持ち上げて移送するコンベア間移載装置55が設けられており、検査装置本体2内の搬送コンベア62上の円筒体90を、コンベア間移載装置55によって合格品搬出コンベア52に移載するようになっている。 On the cylinder carrying-out side (right side in FIGS. 2 and 3) of the inspection apparatus body 2, an inter-conveyor transfer device 55 that lifts and transfers the cylindrical body 90 from both side ends is provided. The cylindrical body 90 on the transport conveyor 62 in 2 is transferred to the accepted product delivery conveyor 52 by the inter-conveyor transfer device 55.
検査装置本体2内の搬送コンベア61,62は、上縁部がV型に切り欠かれた円筒体支持台63…で各円筒体90…の両端近傍部分を支持し、各円筒体支持台63…を駆動チェーンで移動させることにより、検査直前および直後の円筒体90を移送する。 The conveyors 61 and 62 in the inspection apparatus main body 2 support the vicinity of both ends of each cylindrical body 90 with cylindrical support bases 63 having upper edges cut into V-shapes, and each cylindrical support base 63. Are moved by the drive chain, thereby transferring the cylindrical body 90 immediately before and immediately after the inspection.
<回転移送装置>
検査前後の搬送コンベア61,62の間には、円筒体90を検査位置Bに移送する回転移送装置64が配置されている。この回転移送装置64は、円筒体90を支持するチャック部70を複数(ここでは4個)備えている。
<Rotary transfer device>
A rotary transfer device 64 that transfers the cylindrical body 90 to the inspection position B is disposed between the conveyors 61 and 62 before and after the inspection. The rotary transfer device 64 includes a plurality of (here, four) chuck portions 70 that support the cylindrical body 90.
各チャック部70…は、回転駆動モータ65の回転軸66に接続された回転フレーム67に取り付けられており、搬送コンベア61から円筒体90を取り出すの取出位置Aと、光源10、遮光体20およびカメラ30等の検査光学系による検査を実行する検査位置Bと、搬送コンベア62に円筒体90を送り出す送出位置Cとに同時に位置するチャック部70…が存在するように配置されている。 Each chuck portion 70 is attached to a rotary frame 67 connected to a rotary shaft 66 of a rotation drive motor 65, and an extraction position A for taking out the cylindrical body 90 from the conveyor 61, the light source 10, the light shielding body 20, and the like. The chuck portions 70... Are located at the same time at an inspection position B where inspection by an inspection optical system such as the camera 30 is performed and a delivery position C where the cylindrical body 90 is sent to the transport conveyor 62.
そして、取出位置Aに位置するチャック部70は搬送コンベア61から検査前の円筒体90をチャックして取り出し、検査位置Bに位置するチャック部70は円筒体90を回転支持して表面検査を実行し、送出位置Cに位置するチャック部70は検査後の円筒体90のチャックを解除して搬送コンベア62に送り出す作業を、同時並行して行うことができるようになっている。また、取出位置Aから検査位置Bに移動するチャック部70は、検査位置Bに搬送するまでに円筒体90の回転が安定するように、予め円筒体90の回転駆動を開始するようになっており、これにより検査位置Cに到着すれば即座に表面検査を実行して、サイクルタイムの短縮を図ることができるようになっている。 The chuck unit 70 located at the take-out position A chucks and takes out the cylindrical body 90 before inspection from the transport conveyor 61, and the chuck unit 70 located at the inspection position B rotates and supports the cylindrical body 90 to perform surface inspection. The chuck portion 70 located at the delivery position C can simultaneously perform the work of releasing the chuck of the cylindrical body 90 after inspection and sending it to the transport conveyor 62. Further, the chuck portion 70 that moves from the take-out position A to the inspection position B starts to rotate the cylindrical body 90 in advance so that the rotation of the cylindrical body 90 is stabilized before the chuck portion 70 is conveyed to the inspection position B. As a result, when the inspection position C is reached, the surface inspection is immediately performed, and the cycle time can be shortened.
<チャック部>
図5は、第1実施形態におけるチャック部70の正面図である。図6は、同チャック部70の側面図である。
<Chuck part>
FIG. 5 is a front view of the chuck portion 70 according to the first embodiment. FIG. 6 is a side view of the chuck portion 70.
これらの図に示すように、各チャック部70は、1つの基準ローラ71と、2つの支持ローラ72,72とを備えており、円筒体90の両側に配置された一対のチャック部70,70が協働して、1本の円筒体90をチャックするようになっている。 As shown in these drawings, each chuck portion 70 includes one reference roller 71 and two support rollers 72 and 72, and a pair of chuck portions 70 and 70 disposed on both sides of the cylindrical body 90. Cooperate to chuck one cylindrical body 90.
各チャック部70における基準ローラ71は、検査位置Bにおける姿勢では、円筒体90の内周面の上側に接触してその高さ位置を規定する。基準ローラ71は、チャック部本体76に対して回転可能に取り付けられ、検査実行時に円筒体90とともに回転する。また、協働して1本の円筒体90をチャックする一対のチャック部70の一方には、基準ローラ回転駆動モータ73が設けられ、検査実行時に基準ローラ71を回転駆動することにより、円筒体90を回転させることができるようになっている。 In the posture at the inspection position B, the reference roller 71 in each chuck portion 70 is in contact with the upper side of the inner peripheral surface of the cylindrical body 90 and defines its height position. The reference roller 71 is rotatably attached to the chuck portion main body 76, and rotates together with the cylindrical body 90 when performing inspection. In addition, a reference roller rotation drive motor 73 is provided on one of the pair of chuck portions 70 that cooperate to chuck one cylindrical body 90, and the reference roller 71 is driven to rotate at the time of inspection. 90 can be rotated.
支持ローラ72,72は、検査位置Bにおける姿勢では、円筒体90の内周面の下側左右にそれぞれ接触し、エア駆動圧によって円筒体90を下方に付勢することにより、円筒体90の内周面の上側を確実に基準ローラ71に接触させて、その高さ位置を安定させる。また、支持ローラ72、72は、チャック部本体76に対して回転可能に取り付けられ、検査実行時には円筒体90とともに回転する。また、支持ローラ72,72は、図5,図6に破線と実線とで示すように、検査位置Bにおける姿勢では、上下方向に移動することにより基準ローラ71との距離を円筒体90の内径よりも小さくして、円筒体90をチャックする前後には基準ローラ71とともに円筒体90の内側に挿入することができるようになっている。これらの動作のため、各チャック部70…には、支持ローラ72,72をエア駆動圧によって上下に移動動作させる支持ローラ駆動部74が設けられている。 In the posture at the inspection position B, the support rollers 72 and 72 are respectively in contact with the lower left and right sides of the inner peripheral surface of the cylindrical body 90 and urge the cylindrical body 90 downward by air driving pressure. The upper side of the inner peripheral surface is reliably brought into contact with the reference roller 71 to stabilize the height position. Further, the support rollers 72 and 72 are rotatably attached to the chuck portion main body 76, and rotate together with the cylindrical body 90 when the inspection is executed. Further, as shown by the broken line and the solid line in FIGS. 5 and 6, the support rollers 72, 72 are moved in the vertical direction in the posture at the inspection position B, so that the distance from the reference roller 71 is set to the inner diameter of the cylindrical body 90. The cylindrical roller 90 can be inserted into the cylindrical body 90 together with the reference roller 71 before and after chucking the cylindrical body 90. For these operations, each chuck unit 70 is provided with a support roller driving unit 74 that moves the support rollers 72 and 72 up and down by air driving pressure.
基準ローラ71および支持ローラ72,72が取り付けられたチャック部本体76は、回転移送装置64の回転フレーム67に取り付けられたチャック部ベース77に対し、スライド駆動部75によって円筒体90の軸方向にスライド動作可能となっており、円筒体90を両外側から挟み込んでチャックすることができるようになっている。 The chuck body 76 to which the reference roller 71 and the support rollers 72 and 72 are attached is moved in the axial direction of the cylindrical body 90 by the slide drive portion 75 with respect to the chuck portion base 77 attached to the rotary frame 67 of the rotary transfer device 64. The sliding operation is possible, and the cylindrical body 90 can be sandwiched from both outer sides and chucked.
回転移送装置64およびチャック部70は、円筒体90を所定の検査位置Bで回転可能に支持する支持部を構成している。 The rotary transfer device 64 and the chuck portion 70 constitute a support portion that supports the cylindrical body 90 so as to be rotatable at a predetermined inspection position B.
<照明(光源)>
照明(光源)10は、検査位置Bに搬送されてきた円筒体90の外表面に対して検査のための照明光を照射する。この照明10は、高輝度が得られる蛍光灯等のライン状光源から構成され、円筒体90の長手方向に沿った広がりを有している。この照明10は、図2に示すように、光源支持フレーム13によって、検査位置Bにある円筒体90のほぼ真上に配置され、照射する光を効率的に円筒体90側に向けるため、光源フード12によって下方以外が覆われている。
<Lighting (light source)>
The illumination (light source) 10 irradiates the outer surface of the cylindrical body 90 conveyed to the inspection position B with illumination light for inspection. The illumination 10 is composed of a linear light source such as a fluorescent lamp capable of obtaining high brightness, and has an extension along the longitudinal direction of the cylindrical body 90. As shown in FIG. 2, the illumination 10 is disposed almost directly above the cylindrical body 90 at the inspection position B by the light source support frame 13, and effectively directs the light to be irradiated toward the cylindrical body 90. The hood 12 covers other than the lower part.
この照明10は、所定の広がりを有し、拡散光を照射する光源を備えている。 The illumination 10 includes a light source that has a predetermined spread and that emits diffused light.
拡散光とは、光源からランダムな方向に拡散して照射される光をいう。なお、拡散光でない光としては、平行光が挙げられる。平行光とは、光源から発せられた光を、例えばレンズまたはファイバーを用いて集光させ、方向性を持った光の束として照射されるようにしたものである。 Diffused light refers to light that is diffused and irradiated in a random direction from a light source. In addition, parallel light is mentioned as light which is not diffused light. Parallel light refers to light emitted from a light source that is collected using, for example, a lens or fiber, and is irradiated as a bundle of light with directionality.
照明10の光源が所定の広がりを有するとは、光源が実質的に点光源でなく、拡散光を発する部位が一定の面積を有することをいう。 The phrase “the light source of the illumination 10 has a predetermined spread” means that the light source is not a point light source but a portion that emits diffused light has a certain area.
このような所定の広がりを有し、拡散光を照射する照明10を用いれば、円筒体90の表面の各部位には、この照明10の各部から種々の方向の光が入射することとなる。 If the illumination 10 that has such a predetermined spread and irradiates diffused light is used, light in various directions enters each part of the surface of the cylindrical body 90 from each part of the illumination 10.
<遮光体>
遮光体20は、光源10から照射される光の一部を遮光して、円筒体90の外周面91に明暗縞を形成することで種々の異なる光学条件を構成する。
<Shading body>
The light shielding body 20 shields part of the light emitted from the light source 10 and forms bright and dark stripes on the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90 to constitute various different optical conditions.
図7は、第1実施形態における遮光体20の斜視図である。図7に示すように、第1実施形態の遮光体20は、複数のスリット孔状の透光部23…と、遮光部24…とが交互に繰り返すように形成されたスリット体から構成されている。 FIG. 7 is a perspective view of the light blocking body 20 in the first embodiment. As shown in FIG. 7, the light shielding body 20 of the first embodiment is configured by a slit body formed such that a plurality of slit hole-like light transmitting portions 23... And light shielding portions 24. Yes.
透光部23および遮光部24の大きさは、適宜設定することができるが、たとえば、透光部23の幅(開口幅)aは1〜6mm程度、遮光部24の幅は3〜6mm程度が好ましい。 The sizes of the light transmitting part 23 and the light shielding part 24 can be appropriately set. For example, the width (opening width) a of the light transmitting part 23 is about 1 to 6 mm, and the width of the light shielding part 24 is about 3 to 6 mm. Is preferred.
この遮光体20は、図2〜図4に示すように、遮光体支持台25に取り付けられ、照明10と検査位置Bの円筒体90との間に常設配置されている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the light shield 20 is attached to the light shield support base 25 and is permanently disposed between the illumination 10 and the cylindrical body 90 at the inspection position B.
このような透光部23…および遮光部24…が形成された遮光体(スリット体)20を介し、所定の広がりを有し、拡散光を照射する照明10によって円筒体90を照明すると、円筒体90の表面では、部位によって遮光部24…により遮光される光量が異なることとなるため、到達光量が連続的に変化した明暗縞が形成されることになる。 When the cylindrical body 90 is illuminated by the illumination 10 that has a predetermined spread and irradiates diffused light through the light-shielding body (slit body) 20 in which the light-transmitting portions 23 and the light-shielding portions 24 are formed, the cylinder 90 is illuminated. On the surface of the body 90, the amount of light shielded by the light shielding portions 24 differs depending on the part, so that light and dark stripes in which the amount of light reached continuously changes are formed.
<カメラ>
カメラ30は、多数の光量検出要素が一次元的に配列されてなるラインセンサ32と、円筒体90の軸方向に延びる所定の検出領域31をラインセンサ32上に結像するレンズ等を備えたラインセンサカメラとして構成されており、検出領域31の各部から入射する光量を検出する。
<Camera>
The camera 30 includes a line sensor 32 in which a large number of light quantity detection elements are arranged one-dimensionally, a lens that forms an image of a predetermined detection region 31 extending in the axial direction of the cylindrical body 90 on the line sensor 32, and the like. It is configured as a line sensor camera, and detects the amount of light incident from each part of the detection region 31.
なお、ラインセンサ32は、一次元的な光量情報を検出できるものであればよく、一列の白黒ラインセンサでも、たとえばRGB等の各色用のセンサが合計3列に並べられたカラーラインセンサ、あるいは各色用のセンサを交互に配列してなるカラーラインセンサでもよい。さらに、ラインセンサの主たる配列方向とは垂直方向に複数列のセンサを配列したTDIラインセンサでもよい。あるいは、2次元的に配列されたセンサの特定の1または複数列のみを選択的に用いることで実質的にラインセンサとして利用されるパーシャルスキャンカメラ等であってもよい。 The line sensor 32 only needs to be capable of detecting one-dimensional light amount information. Even if it is a single line black and white line sensor, for example, a color line sensor in which sensors for each color such as RGB are arranged in a total of three lines, or A color line sensor in which sensors for respective colors are alternately arranged may be used. Furthermore, a TDI line sensor in which a plurality of rows of sensors are arranged in a direction perpendicular to the main arrangement direction of the line sensors may be used. Alternatively, it may be a partial scan camera or the like that is substantially used as a line sensor by selectively using only one or a plurality of specific rows of sensors that are two-dimensionally arranged.
このカメラ30は、その位置および角度を微調整可能なカメラ支持台34に取り付けられ、検査位置Bの円筒体90の外周面91のうち、軸方向に延びる所定の領域を検出領域31として狙っている。 This camera 30 is attached to a camera support base 34 whose position and angle can be finely adjusted, and aims at a predetermined area extending in the axial direction as the detection area 31 in the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90 at the inspection position B. Yes.
<スライドテーブル>
遮光体20が取り付けられる遮光体支持台25およびカメラ30が取り付けられるカメラ支持台34は、ともにスライドテーブル40上に取り付けられ、検査位置Bの円筒体90の軸方向についてスライド移動動作可能となっている。すなわち、スライドテーブル40は、本体フレームに固定されたスライドテーブル支持台42上をスライドコロ41によってスライド移動動作可能に支持され、スライド駆動モータ43によってスライド駆動されるようになっている。
<Slide table>
The light-shielding body support base 25 to which the light-shielding body 20 is attached and the camera support base 34 to which the camera 30 is attached are both mounted on the slide table 40 and can be slid in the axial direction of the cylindrical body 90 at the inspection position B. Yes. That is, the slide table 40 is supported by a slide roller 41 so as to be slidable on a slide table support 42 fixed to the main body frame, and is slid by a slide drive motor 43.
このスライド駆動動作のストロークは、遮光体20の透光部23の幅aおよび遮光部24の幅bの和よりも大きく設定されている。具体的には、たとえば、透光部23の幅aおよび遮光部24の幅bの和の1.1倍以上程度が好ましい。これにより、円筒体90の外周面の検査対象領域91の軸方向位置の全域が、遮光体20の透光部23および遮光部24の直下に位置する場合が実現されるようになっている。 The stroke of this slide driving operation is set to be larger than the sum of the width a of the light transmitting portion 23 of the light shielding body 20 and the width b of the light shielding portion 24. Specifically, for example, about 1.1 times or more of the sum of the width a of the light transmitting portion 23 and the width b of the light shielding portion 24 is preferable. As a result, a case where the entire axial position of the inspection target region 91 on the outer peripheral surface of the cylindrical body 90 is located immediately below the light transmitting portion 23 and the light shielding portion 24 of the light shielding body 20 is realized.
<要部>
図8は、第1実施形態にかかる円筒体90の表面検査装置の要部の概略を表した側面図である。図9は、同斜視図である。
<Main part>
FIG. 8 is a side view illustrating an outline of a main part of the surface inspection apparatus for the cylindrical body 90 according to the first embodiment. FIG. 9 is a perspective view of the same.
図8に示すように、カメラ30は、円筒体90の曲率に応じて、遮光体20が存在しなければ常に光源10から円筒体90外周面の検査対象領域91に入射する光の正反射光を受光する位置に配置されている。 As shown in FIG. 8, according to the curvature of the cylindrical body 90, the camera 30 regularly reflects light that is incident on the inspection target area 91 on the outer peripheral surface of the cylindrical body 90 from the light source 10 unless the light shielding body 20 exists. Is disposed at a position for receiving light.
また、カメラ30による検出領域31は、円筒体90の内周面側が基準ローラ71によって支持されている部分に対向する外周面91側部分となっている。この部分は、円筒体90の各部のうちで、基準ローラ71によって支持されているために最も位置および角度が安定する部分である。したがって、円筒体90の曲がり等の形状精度により、表面検査の結果に影響が及ぶことを低減することができる。 Further, the detection region 31 by the camera 30 is a portion on the outer peripheral surface 91 side facing the portion where the inner peripheral surface side of the cylindrical body 90 is supported by the reference roller 71. This portion is the portion where the position and angle are most stable because each portion of the cylindrical body 90 is supported by the reference roller 71. Therefore, it is possible to reduce the influence on the result of the surface inspection due to the shape accuracy such as the bending of the cylindrical body 90.
また、カメラ30による検出領域31は基準ローラ71に対向する部分となっているため、サイズ(直径)が異なる円筒体90であっても、ほぼ同一の光学条件を構成することができる。とくに、円筒体90の厚みが同一であれば、検出領域31については実質的に同一の光学条件を構成することができる。したがって、種々のサイズの円筒体90の表面検査を行う場合であっても、段取り替えに要する手間および時間を最小限に抑え、効率的に表面検査を実行することができる。 Further, since the detection region 31 by the camera 30 is a portion facing the reference roller 71, even the cylindrical bodies 90 having different sizes (diameters) can constitute substantially the same optical conditions. In particular, if the cylindrical body 90 has the same thickness, the detection region 31 can be configured with substantially the same optical conditions. Therefore, even when the surface inspection of the cylindrical body 90 of various sizes is performed, it is possible to efficiently perform the surface inspection while minimizing the labor and time required for the setup change.
また、円筒体90は、その内周面側から支持されているため、基準ローラ71等が円筒体90の外周面91に影を生じるなどの表面検査への悪影響を低減することができる。 Further, since the cylindrical body 90 is supported from the inner peripheral surface side, it is possible to reduce adverse effects on the surface inspection such as the reference roller 71 and the like causing a shadow on the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90.
また、図8に示すように、光源10は、円筒体90の軸方向に広がりを有し、下向きに種々の角度の光を照射するため、円筒体90外周面91の検査対象領域の各部位には遮光体20の透光部23を通過した種々の角度の光が入射するが、遮光体20の遮光部24…により入射する光の角度は制限される照明制限領域となっている。そして、カメラ30から見ると、カメラ30の検出領域31には、カメラ30に入射する正反射光が存在する正反射光領域28と、正反射光が存在しない正反射光制限領域29とが形成されている。このため、この第1実施形態では、正反射光制限領域29において、各部が正常である場合にカメラ10への正反射光となる光を遮光し、反射光に僅かな変化しか生じない軽微な表面欠陥による反射光を、正常部の正反射光に埋もれさせてしまうことなく、高いコントラストをもって検出することができる。 Further, as shown in FIG. 8, the light source 10 spreads in the axial direction of the cylindrical body 90 and irradiates light of various angles downward, so each part of the inspection target region on the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90. Although light of various angles that have passed through the light transmitting portion 23 of the light shielding body 20 is incident on the light shielding portion 20, the angle of the light incident by the light shielding portions 24. When viewed from the camera 30, the detection region 31 of the camera 30 is formed with a regular reflection light region 28 where the regular reflection light incident on the camera 30 exists and a regular reflection light limiting region 29 where there is no regular reflection light. Has been. For this reason, in the first embodiment, in the regular reflection light limiting region 29, light that becomes regular reflection light to the camera 10 when each part is normal is shielded, and a slight change occurs in the reflected light. The reflected light due to the surface defect can be detected with high contrast without being buried in the regular reflected light of the normal part.
また、カメラ30の検出領域31は、この照明制限領域に形成される正反射光領域28および正反射光制限領域29、さらにこれらの境界を通過し、入射角度の制限等の光学条件が変化する連続した領域となっている。検出領域31内のいずれかの部分に、各種類の表面欠陥を検出するために好適な光学条件が構成され、容易にこれを検出することができる。また、各領域で検出される表面欠陥を効率的に捉えることができる。 Further, the detection region 31 of the camera 30 passes through the regular reflection light region 28 and the regular reflection light restriction region 29 formed in the illumination restriction region, and the boundary between them, and the optical conditions such as the restriction of the incident angle change. It is a continuous area. An optical condition suitable for detecting each type of surface defect is configured in any part of the detection region 31 and can be easily detected. In addition, surface defects detected in each region can be efficiently captured.
また、カメラ30は、ラインセンサカメラから構成されているため、この光学条件が変化する検出領域31の各部分の連続的な変化を確実に捉えることができる。 Moreover, since the camera 30 is comprised from the line sensor camera, the continuous change of each part of the detection area 31 from which this optical condition changes can be caught reliably.
また、検出領域31は、正反射光領域28と正反射光制限領域29との境界を通過するように形成されているため、正反射光制限領域29のうち、正反射光領域28に非常に近接した部分を含んでいる。このため、僅かにしか反射角度を変化させない浅くなだらかな凹欠陥であっても、正常部の正反射光によって埋もれてしまうことなく検出することができる。 Further, since the detection area 31 is formed so as to pass through the boundary between the regular reflection light area 28 and the regular reflection light restriction area 29, the detection area 31 is very close to the regular reflection light area 28 in the regular reflection light restriction area 29. It includes a close part. For this reason, even a shallow and gentle concave defect that changes the reflection angle only slightly can be detected without being buried by the regular reflection light of the normal part.
また、正反射光領域28および正反射光制限領域29は、検出領域31の長手方向について複数の正反射光領域28および正反射光制限領域29とが交互に繰り返すように形成され、検出領域31は、正反射光領域28および正反射光制限領域29の境界が延びる方向に対して垂直にこの境界を横切っている。この境界は、カメラの受光角度の大きさや遮光体による光の回折等によって正反射光の一部が入射しやすい部分であるが、検出領域31は、この境界を垂直に横切ることで最短で通過しており、これにより、正反射光の影響がなく、より正反射光領域28に近接する部分を検出領域31内に構成することができる。 The regular reflection light region 28 and the regular reflection light limiting region 29 are formed such that a plurality of regular reflection light regions 28 and regular reflection light limiting regions 29 are alternately repeated in the longitudinal direction of the detection region 31. Crosses the boundary perpendicular to the direction in which the boundary between the regular reflection light region 28 and the regular reflection light limiting region 29 extends. This boundary is a portion where a part of specular reflected light is likely to be incident due to the size of the light receiving angle of the camera or the diffraction of light by the light shield, but the detection region 31 passes through this boundary in the shortest direction. Thus, a portion closer to the regular reflection light region 28 can be formed in the detection region 31 without being affected by the regular reflection light.
また、検出領域31は、複数の正反射光領域28および正反射光制限領域29を通過するように形成されているため、正反射光制限領域29において正反射光領域28に近接する部分を複数形成して、効率的に微細な表面欠陥の検出を行うことができる。 In addition, since the detection region 31 is formed so as to pass through the plurality of regular reflection light regions 28 and the regular reflection light restriction region 29, a plurality of portions in the regular reflection light restriction region 29 that are close to the regular reflection light region 28 are provided. Thus, fine surface defects can be efficiently detected.
具体的な表面検査の実行は、検査位置Bに送り込まれ、基準ローラ70によって回転駆動される円筒体90に対して、カメラ30により連続的にその外周面91を撮像することによって行われる。したがって、円筒体90の外周面91の各周方向位置が順次カメラ30の検出領域31となり、その全域を検査することができる。 The specific surface inspection is performed by continuously imaging the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90 that is sent to the inspection position B and rotated by the reference roller 70 by the camera 30. Therefore, each circumferential position of the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90 sequentially becomes the detection region 31 of the camera 30, and the entire region can be inspected.
この円筒体90の回転速度は、検出したい欠陥サイズとカメラ30のラインセンサ取込速度に応じて設定される。すなわち、カメラ30によって撮影される検出領域31の実質的な幅は、円筒体90が回転している場合、ラインセンサ取込速度と円筒体90の回転速度に応じて決定されることになるが、この検出領域31の実質的な幅が、検出したい欠陥サイズより小さくなるように設定されている。 The rotational speed of the cylindrical body 90 is set according to the defect size to be detected and the line sensor capture speed of the camera 30. That is, the substantial width of the detection region 31 photographed by the camera 30 is determined according to the line sensor capture speed and the rotational speed of the cylindrical body 90 when the cylindrical body 90 is rotating. The substantial width of the detection area 31 is set to be smaller than the defect size to be detected.
また、こうして円筒体90を回転させながら、遮光体20は円筒体90の軸方向について、遮光体20の透光部23の幅aおよび遮光部24の幅bの和よりも大きなストロークでスライド移動動作する。このため、円筒体90の外周面91全域を正反射光領域28および正反射光制限領域29、さらにこれらの境界としてカメラ30の検出領域31に含れることとなり、外周面91の全域について微細な表面欠陥をも検出できる表面検査を行うことができる。 Further, while rotating the cylindrical body 90 in this way, the light shielding body 20 slides with a stroke larger than the sum of the width a of the light transmitting portion 23 and the width b of the light shielding portion 24 in the axial direction of the cylindrical body 90. Operate. For this reason, the entire outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90 is included in the detection region 31 of the camera 30 as the regular reflection light region 28 and the regular reflection light limiting region 29 and further as a boundary between them. It is possible to perform surface inspection that can detect surface defects.
具体的に検出される表面欠陥は、カメラの解像度30等にもよるが、たとえばミリオーダー、ミクロンオーダー、サブミクロンオーダー等の種々の大きさや深さの欠陥、さらに凹み角度等の形状の異なる多様な欠陥を検出することができる。 The specific surface defects to be detected depend on the resolution 30 of the camera, but various sizes and depths such as millimeter order, micron order, submicron order, etc. Faults can be detected.
また、カメラ30が遮光体20とともにスライド移動動作するため、カメラ30の検出領域31内では、常に同じ位置に正反射光領域28および正反射光制限領域29が形成されることになる。このため、表面欠陥の検出を、単純な画像処理によって確実に行うことができる。 In addition, since the camera 30 slides and moves together with the light blocking body 20, the regular reflection light region 28 and the regular reflection light limiting region 29 are always formed at the same position in the detection region 31 of the camera 30. For this reason, the detection of surface defects can be reliably performed by simple image processing.
また、円筒体90を回転させながら遮光体20およびカメラ30が円筒体90の軸方向に移動するため、円筒体90の外周面91上の正反射光領域28や正反射光制限領域29、さらにカメラ30の検出領域31は、円筒体90の外周面91上を螺旋状に移動することとなる。この場合、円筒体90の外周面91上の各部位は、遮光体20およびカメラ30の移動により、円筒体90の一回転毎に異なる光学条件の下で表面検査されることになる。 Further, since the light shielding body 20 and the camera 30 move in the axial direction of the cylindrical body 90 while rotating the cylindrical body 90, the regular reflection light region 28 and the regular reflection light limiting region 29 on the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90, and The detection region 31 of the camera 30 moves spirally on the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90. In this case, each part on the outer peripheral surface 91 of the cylindrical body 90 is subjected to surface inspection under different optical conditions for each rotation of the cylindrical body 90 due to the movement of the light shielding body 20 and the camera 30.
<画像処理例>
図10は、カメラによって撮像された画像から表面欠陥を検出するため、画像処理装置80によって行われる画像処理工程の例を示す説明図である。
<Image processing example>
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of an image processing process performed by the image processing device 80 in order to detect a surface defect from an image captured by a camera.
図10(a)は、カメラ30によって撮影された画像の例である。この図では、ある瞬間にカメラ(ラインセンサ)30によって検出された検出領域31の明るさがグラフとして表されており、横軸が検出領域31の各部位を、縦軸が明暗階調を示している。 FIG. 10A is an example of an image photographed by the camera 30. In this figure, the brightness of the detection area 31 detected by the camera (line sensor) 30 at a certain moment is represented as a graph, the horizontal axis indicates each part of the detection area 31, and the vertical axis indicates the light / dark gradation. ing.
この図に示すように、この例では、明領域と暗領域との境界領域の明暗階調が、カメラ30の感度域の中間の階調域で段階的に階調変化するように、カメラ感度(明暗分解能)や感度域(検出階調領域)が設定されている。 As shown in this figure, in this example, the camera sensitivity is such that the light / dark gradation in the boundary area between the bright area and the dark area gradually changes in gradation in the intermediate gradation area of the sensitivity area of the camera 30. (Brightness / darkness resolution) and sensitivity range (detection gradation region) are set.
図10(b)は、管体90を回転させながら撮影された画像の例である。この図では、横軸方向の各ラインが各瞬間にカメラ(ラインセンサ)30によって検出された検出領域31の明るさを示しており、管体90を回転させながら順次連続的に撮像を繰り返して得られた画像を縦軸方向に並べている。 FIG. 10B is an example of an image taken while rotating the tubular body 90. In this figure, each line in the horizontal axis direction indicates the brightness of the detection region 31 detected by the camera (line sensor) 30 at each moment, and imaging is repeated successively and sequentially while rotating the tube 90. The obtained images are arranged in the vertical axis direction.
カメラ30は遮光体20とともに管体90の軸方向に移動するため、この図に示す撮像画像では、正反射光領域28(図中、縦方向に延びる白い部分)や正反射光制限領域29(図中、縦方向に延びる黒い部分)の横方向位置が変化していない。ちなみに、カメラ30を移動させなければ、正反射光領域28等は、図中で斜め方向に延びることになる。 Since the camera 30 moves in the axial direction of the tubular body 90 together with the light blocking body 20, in the captured image shown in this figure, the regular reflection light region 28 (the white portion extending in the vertical direction in the figure) and the regular reflection light limiting region 29 ( In the figure, the horizontal position of the black portion extending in the vertical direction is not changed. Incidentally, unless the camera 30 is moved, the regular reflection light region 28 and the like extend in an oblique direction in the drawing.
こうして得られる画像に対しては、欠陥検出を容易にするため、微分処理、積分処理、膨張処理、収縮処理などの画像処理を駆使して、正反射光制限領域(暗領域)29や境界領域の微弱信号を強調する加工を行うことが望ましい。 For the image thus obtained, in order to facilitate defect detection, image processing such as differentiation processing, integration processing, expansion processing, and contraction processing is used to make the regular reflection light limited region (dark region) 29 and the boundary region. It is desirable to perform processing that emphasizes the weak signal.
図10(c)は、カメラ30によって撮像された画像を、カメラ30の走査方向(ラインセンサの並び方向、図の横軸方向)に対して差分処理を行い、明るさの変化量を表現したものである。 FIG. 10 (c) expresses the amount of change in brightness by performing a difference process on the image captured by the camera 30 with respect to the scanning direction of the camera 30 (line sensor arrangement direction, horizontal axis direction in the figure). Is.
このとき、明暗階調が段階的に変化する部分では、表面欠陥等による階調変化がもともとの段階的な階調変化に上乗せされるため強調されやすく、その結果、表面欠陥等による階調変化が検出されやすいという画像処理上の特徴がある。 At this time, in the portion where the light and dark gradation changes stepwise, the gradation change due to surface defects and the like is added to the original stepwise gradation change and is easily emphasized. There is a feature in image processing that is easily detected.
上述したように、この例では、明領域と暗領域との境界領域において段階的な階調変化が見られるようにカメラ感度や感度域が設定されているため、かかる境界領域において特に表面欠陥等による階調変化が検出されやすいようになっている。 As described above, in this example, since the camera sensitivity and sensitivity range are set so that a stepwise gradation change can be seen in the boundary region between the bright region and the dark region, surface defects or the like in particular in the boundary region. The gradation change due to is easily detected.
図10(d)は、さらに、各ラインのデータについて、以前の1または複数のラインの同位置のデータとの差分を算出し、その差分の大きさを濃淡で表現したものである。 FIG. 10D further shows the difference between the data of each line and the data at the same position of one or more previous lines, and the magnitude of the difference is expressed in shades.
図10(e)は、得られた濃淡データから、所定のしきい値(基準値)を越える部分を表面欠陥として表示したものである。 FIG. 10E shows a portion of the obtained grayscale data that exceeds a predetermined threshold value (reference value) as a surface defect.
このように第1実施形態では、画像処理装置80が表面検査の結果から表面欠陥の評価をして、円筒体90に表面欠陥がない場合あるいは見出された表面欠陥の種類や程度が許容できる範囲内である場合、当該円筒体90を合格品(完成品)と判別する。すなわち、画像処理装置80は、判別手段として機能している。 As described above, in the first embodiment, the image processing apparatus 80 evaluates the surface defect based on the result of the surface inspection, and when the cylindrical body 90 has no surface defect or the type and degree of the surface defect found are acceptable. When it is within the range, the cylindrical body 90 is determined to be an acceptable product (finished product). That is, the image processing device 80 functions as a determination unit.
なお、上述の画像処理は一例であり、任意の処理手順を採用することが可能である。 Note that the above-described image processing is an example, and any processing procedure can be employed.
<設備状態評価>
次に、本発明にかかる円筒体検査装置の設備状態評価方法について説明する。
<Equipment condition evaluation>
Next, the equipment state evaluation method of the cylindrical body inspection apparatus according to the present invention will be described.
上述した円筒体検査装置(表面検査装置)において適切に表面検査を行うためには、当然ながら、装置の設備状態が整っていることが必要である。たとえば、照明光が適切に検査領域に照射され、検査対象物(円筒体)からの反射光は意図どおりにカメラに入射しなければならない。適切な反射光量が得られなければ、意図する表面検査画像が得られず適切な検査ができない。 In order to appropriately perform the surface inspection in the above-described cylindrical body inspection apparatus (surface inspection apparatus), it is naturally necessary that the equipment is in a well-equipped state. For example, the illumination light is appropriately irradiated to the inspection area, and the reflected light from the inspection object (cylindrical body) must enter the camera as intended. If an appropriate amount of reflected light cannot be obtained, an intended surface inspection image cannot be obtained and appropriate inspection cannot be performed.
特に、円筒体を対象として表面検査を行う場合、円筒体の軸位置が光路を外れる方向に僅かでもずれれば、検査面となる円筒体の外表面の角度が変化してしまうため、反射光量が極端に変動してしまうという困難性がある。 In particular, when performing a surface inspection on a cylindrical body, if the axial position of the cylindrical body slightly shifts in a direction that deviates from the optical path, the angle of the outer surface of the cylindrical body that becomes the inspection surface changes. There is a difficulty that it will fluctuate extremely.
したがって、円筒体を対象とする場合、設備状態の調整を極めて正確に行うことが必要であり、このため、各部の位置関係や、角度(向き)、さらに照明ムラ、照明やカメラ等の光学系の汚れ付着等を評価することが求められる。 Therefore, when targeting a cylindrical body, it is necessary to adjust the equipment state very accurately. For this reason, the positional relationship of each part, angle (orientation), illumination unevenness, and optical systems such as illumination and cameras. It is required to evaluate the adhesion of dirt.
以下、この表面検査装置に対して、検査対象物たる円筒体(感光ドラム基体)への表面検査に先立って行われる設備状態の評価および調整について説明する。 Hereinafter, with respect to this surface inspection apparatus, the evaluation and adjustment of the equipment state performed prior to the surface inspection of the cylindrical body (photosensitive drum substrate) as an inspection object will be described.
なお、このような設備状態の評価および調整は、日々の就業開始時や、定期メンテナンス時、あるいは設備状態に疑義のある時に適宜行われる。 Such an evaluation and adjustment of the equipment state is appropriately performed at the start of daily work, during regular maintenance, or when the equipment state is in doubt.
この表面検査装置における設備状態の評価は、特定のマスターワークについて、当該装置の設備状態が良いときに予め検出して保存しておいたマスターデータと、設備状態評価時現在に、同じマスターワークに対して検出されるデータとを比較することによって行われる。このように設備状態が良いときのマスターデータを検出した際と同じマスターワークを用いて現在の設備状態を検出すれば、円筒体に原因のある誤差を排除して、正確に設備状態の評価を行うことができる。 The equipment state evaluation in this surface inspection device is the same master work as the master data detected and stored in advance when the equipment state of the equipment is good and the equipment state evaluation at the time of the equipment state. This is done by comparing the detected data against the data. In this way, if the current equipment state is detected using the same master work as when the master data was detected when the equipment state is good, the error that caused the cylindrical body is eliminated, and the equipment state is accurately evaluated. It can be carried out.
比較されるデータは、通常の円筒体90に対する表面検査と同様に、所定の検査位置にマスターワークを支持し、照明10からの照明光で遮光体(スリット体)20を介してマスターワークの表面に明暗縞を形成し、これをカメラ30によって撮影して検出した明暗階調が用いられる。所定の検査位置Bに支持されたマスターワークは、後述するように回転させても、静止状態であってもよい。 The data to be compared is that the surface of the master work is supported by the illumination light from the illumination 10 through the light shielding body (slit body) 20 in the same manner as in the surface inspection for the normal cylindrical body 90. A light / dark gradation is used in which light and dark stripes are formed and detected by photographing with the camera 30. The master work supported at the predetermined inspection position B may be rotated as described later or may be in a stationary state.
マスターワークは、検査対象物たる円筒体90から、形状や表面状態に優れた特定のもの、例えば形状や表面状態が検査基準に合格したものから任意に選んだものである。ただし、マスターワークは、その保存性等を高めるため、通常の検査対象物たる円筒体90と、異なる材質や特別な表面処理等を施しておいてもよい。 The master work is arbitrarily selected from the cylindrical body 90 which is an inspection object, from a specific one excellent in shape and surface condition, for example, one whose shape and surface condition pass inspection standards. However, the master work may be subjected to a different material, special surface treatment, or the like from the cylindrical body 90, which is a normal inspection object, in order to improve its storage stability.
なお、このようなマスターデータは、当該表面検査装置が備える画像処理装置80を構成するコンピュータ上に記憶されている。また、画像処理装置80は、設備状態評価時に検出された明暗階調に基づき、後述する各種の設備状態の良否評価を行う評価手段として機能するものである。 Such master data is stored on a computer constituting the image processing apparatus 80 provided in the surface inspection apparatus. Further, the image processing device 80 functions as an evaluation unit that evaluates the quality of various equipment states, which will be described later, based on the light / dark gradation detected during the equipment state evaluation.
上述したように、設備状態の評価は、実際の検査時に使用される支持部、照明およびカメラ自身による検出結果に基づいて行われるため、照明やカメラの位置ずれを変位センサ等で検出する場合のような照明の外形に対する光源の取付位置誤差や、カメラの外形に対するレンズや撮像素子の取付位置誤差等による影響が生じることがなく、実際の検査時と近似した条件下で設備状態の評価を行うことができるという利点がある。
As described above, the evaluation of equipment state, the supporting portion to be used when the actual test, to be done on the basis of the detection result by the lighting and the camera itself, the case of detecting the positional deviation of the illumination and camera displacement sensor or the like The equipment condition is evaluated under conditions that are similar to those at the actual inspection without being affected by the mounting position error of the light source with respect to the outer shape of the illumination and the mounting position error of the lens or image sensor with respect to the outer shape of the camera. There is an advantage that you can.
図11〜14、図16〜18では、横軸が円筒体の軸方向を表し、縦軸に円筒体軸方向に延びる検出領域各部の明暗階調値が現れている。 11 to 14 and FIGS. 16 to 18, the horizontal axis represents the axial direction of the cylindrical body, and the vertical axis represents the light and dark gradation values of each part of the detection region extending in the cylindrical body axial direction.
図11は、設備状態評価時に検出された明暗階調と、予め保存された設備良好時の明暗階調(マスターデータ)とを合わせて表した明暗階調グラフであって、破線が良好な設備状態の下で検出されたデータ(マスターデータ)を表したものであり、実線が評価時現在に検出されたものである。 FIG. 11 is a light / dark gradation graph in which the light / dark gradation detected at the time of the equipment condition evaluation and the light / dark gradation (master data) stored in advance when the equipment is good are shown, and the broken line is a good equipment. This represents data (master data) detected under the condition, and a solid line is detected at the time of evaluation.
なお、この図11では、マスターデータのグラフを視認できるように、設備状態評価時の明暗階調グラフに対して若干横軸方向にずらして表示しているものを図示しているが、実際には両グラフにおける暗部の形成位置は円筒体の軸方向について一致している。 In addition, in this FIG. 11, although what is displayed on the light-and-dark gradation graph at the time of an equipment state slightly shifted in the horizontal axis direction so that the master data graph can be visually recognized, The positions where dark portions are formed in both graphs coincide with each other in the axial direction of the cylindrical body.
また、マスターデータのグラフと設備状態評価時のグラフとが実際にずれている場合には、マスターデータ取得時と設備状態評価時とで、遮光体(スリット体)またはカメラの設置位置がずれていると判断できる。 Also, if the master data graph and the equipment condition evaluation graph are actually misaligned, the shading body (slit body) or camera installation position will be misaligned between the master data acquisition and the equipment condition evaluation. Can be judged.
ここでは、円筒体90の表面に形成される明暗縞のうち、暗部の明暗階調値を用いて設備状態評価を行うようになっている。このため、カメラ30の感度域が明暗縞の暗部の最低階調をその内側に含むように調整されており、これにより、明暗縞の暗部の明暗階調を確実に捉えられるようになっている。 Here, among the light and dark stripes formed on the surface of the cylindrical body 90, the equipment state is evaluated using the light and dark gradation values of the dark part. For this reason, the sensitivity range of the camera 30 is adjusted so that the lowest gradation of the dark part of the light and dark stripes is included therein, so that the light and dark gradations of the dark part of the light and dark stripes can be reliably captured. .
このようにスリット体によって形成される明暗縞は照明、円筒体およびカメラを含む光学系の位置関係に対して敏感に変化する特性がある。特に、明暗縞の暗部は、もともと光量が少ないため、光学系の位置関係の変化による光量変化の割合(変化率)が大きく、変化を敏感に検出しやすい。したがって、明暗縞の暗部の階調値を用いれば、より高い精度で設備状態の評価を行うことができる。 Thus, the bright and dark stripes formed by the slit body have a characteristic that changes sensitively to the positional relationship of the optical system including the illumination, the cylindrical body, and the camera. In particular, since dark portions of light and dark stripes originally have a small amount of light, the rate of change in the amount of light (change rate) due to a change in the positional relationship of the optical system is large, and it is easy to detect changes sensitively. Therefore, if the gradation value of the dark part of the light and dark stripes is used, the equipment state can be evaluated with higher accuracy.
暗部の明暗階調値を用いた評価は、例えば各暗部ごとの最低階調値を評価時現在とマスターデータとで比較する方法を挙げることができる。図11では、円筒体90の軸方向中央付近の暗部について、評価時現在の暗部の最低階調値とマスターデータのそれとの明暗階調の差が着目されている。この差に基づいて、評価時現在の設備状態が、マスターデータが検出された時の良好な設備状態からどれだけずれているかのずれ(変位)の程度を評価することができる。 The evaluation using the light / dark gradation value of the dark part can include, for example, a method in which the lowest gradation value for each dark part is compared between the current evaluation time and the master data. In FIG. 11, with regard to the dark portion near the center in the axial direction of the cylindrical body 90, attention is focused on the difference in light and dark gradation between the lowest gradation value of the dark portion at the time of evaluation and that of the master data. Based on this difference, it is possible to evaluate the degree of deviation (displacement) of how much the equipment state at the time of evaluation deviates from the good equipment state when the master data is detected.
また、現在の設備状態が、所定の表面検査精度を確保できる許容範囲にあるか否かを判断するのであれば、たとえばマスターデータを基準とした許容階調領域を設定しておき、現在の明暗縞の暗部の明暗階調がこの許容階調領域内にあるか否かから簡易に判別することも可能である。 Further, if it is determined whether or not the current equipment state is within an allowable range in which a predetermined surface inspection accuracy can be ensured, for example, an allowable gradation area based on the master data is set and the current brightness / darkness is set. It is also possible to easily determine whether or not the light / dark gradation of the dark part of the stripe is within the allowable gradation area.
図12は、マスターデータを基準とした許容階調領域の設定例である。同図においてグラフはマスターデータの明暗階調、2本の破線に挟まれた領域が許容階調領域を示している。 FIG. 12 shows an example of setting the allowable gradation area based on the master data. In the same figure, the graph shows the gradation range of the master data, and the area between the two broken lines indicates the allowable gradation area.
この設定例は、たとえば、マスターデータを中心にして±α%(α=許容定数:例えば1〜20)を許容範囲として設定した例である。 In this setting example, for example, ± α% (α = allowable constant: for example, 1 to 20) is set as the allowable range with the master data as the center.
この例では、評価時現在に検出された明暗縞の各暗部の最低階調値が、前記許容階調領域にあれば、現在の設備状態は許容範囲内にあると判断できる。 In this example, if the minimum gradation value of each dark part of the light and dark stripes detected at the time of evaluation is in the allowable gradation area, it can be determined that the current equipment state is within the allowable range.
また、上記図11のように、マスターデータと設備評価時の明暗階調グラフどおしを直接比較してもよいが、円筒体の表面形状(凹凸)や反射光量(光沢)のバラツキの影響を極小化するためには、それぞれのグラフの特徴を抽出して、これを比較判定する方が望ましい。 Further, as shown in FIG. 11, the master data and the light / dark gradation graphs at the time of equipment evaluation may be directly compared, but the influence of variations in the surface shape (unevenness) of the cylindrical body and the amount of reflected light (gloss). In order to minimize the above, it is desirable to extract the characteristics of each graph and compare them.
このような方法としては、たとえば、円筒体90の軸方向に並ぶ複数の暗部の変化の傾向に基づいて、現在の設備状態にどのような種類の設備不良が発生しているかを評価することができる。設備不良の種類に応じた特徴が、軸方向に並ぶ暗部の明暗階調の変化の傾向に現れるためである。 As such a method, for example, it is possible to evaluate what type of equipment failure has occurred in the current equipment state based on the tendency of changes in a plurality of dark portions arranged in the axial direction of the cylindrical body 90. it can. This is because a feature corresponding to the type of equipment failure appears in the tendency of changes in the light and dark gradations of dark parts arranged in the axial direction.
この複数の暗部の変化の傾向は、たとえば、各暗部をそれぞれの最低階調値に代表させ、これら最低階調値を軸方向にプロットし、これらをならした曲線の形状や位置によって特徴付けることができる。 The tendency of the change in the plurality of dark portions can be characterized by, for example, representing each dark portion as a minimum gradation value of each dark portion, plotting these minimum gradation values in the axial direction, and the shape and position of a curved curve. it can.
具体的に、このような明暗階調グラフの特徴を抽出した曲線(傾向曲線)の求め方としては、上記の最低階調値をならして形成する他、ローパスフィルタ処理、最低階調値の多次元曲線へのフィッティング処理、さらにそのようにして求めた曲線の累積曲線化などを挙げることができる。 Specifically, as a method of obtaining a curve (trend curve) obtained by extracting the characteristics of such a light / dark gradation graph, in addition to forming the above-described minimum gradation value, low-pass filter processing, minimum gradation value Examples thereof include a fitting process to a multidimensional curve, and a cumulative curve of the curve thus obtained.
このように、発生している設備不良の種類についても評価することができれば、設備状態の調整を容易かつ適切に行うことが可能となる。
<設備状態評価の具体例>
以下、設備状態評価の具体例について説明する。
Thus, if the kind of equipment failure that has occurred can also be evaluated, the equipment state can be easily and appropriately adjusted.
<Specific example of equipment condition evaluation>
Hereinafter, specific examples of the equipment state evaluation will be described.
図13、図14は、照明、円筒体およびカメラの光学系の三者の位置関係が平行にずれている場合に検出される明暗階調グラフの例である。これらの図において、左右に延びる破線は、マスターデータにおける各暗部の最低階調値をプロットし、これらをならして得られたマスターデータの暗部の変化傾向を表す傾向曲線である。また左右に延びる実線は、評価時に検出した各暗部の最低階調値の変化傾向を表す傾向曲線である。 FIGS. 13 and 14 are examples of a light / dark gradation graph detected when the positional relationship between the illumination, the cylindrical body, and the optical system of the camera is shifted in parallel. In these figures, a broken line extending to the left and right is a trend curve representing the change tendency of the dark portion of the master data obtained by plotting the minimum gradation values of the dark portions in the master data and smoothing them. A solid line extending to the left and right is a trend curve representing a change tendency of the minimum gradation value of each dark part detected at the time of evaluation.
図13および図14に示すように、三者の位置関係が平行にずれた場合には、マスターデータの傾向曲線に対して、暗部の明暗階調値が全域にわたってほぼ均一に上側または下側にずれている。 As shown in FIG. 13 and FIG. 14, when the positional relationship between the three is shifted in parallel, the light / dark gradation value of the dark portion is almost uniformly on the upper side or the lower side with respect to the trend curve of the master data. It's off.
このように暗部の明暗階調値が全域にわたってほぼ均一にずれるのは、軸方向各部で差異のない設備状態のずれが生じていることを示している。原因としては、照明、円筒体およびカメラの光学系の三者の位置関係が平行にずれている可能性が高い。なお、位置関係の平行ずれには、カメラや照明の向き(角度)のずれも含まれる。また、円筒体の位置は円筒体を支持する支持部によるため、円筒体の位置ずれは、支持部に対する円筒体(マスターワーク)のセット状態の不良、あるいは支持部の位置ずれであると判断できる。 In this way, the light and dark gradation values of the dark part are substantially uniformly shifted over the entire region, indicating that there is a shift in equipment state that is not different in each part in the axial direction. As a cause, there is a high possibility that the positional relationship between the illumination, the cylindrical body, and the optical system of the camera is shifted in parallel. Note that the parallel displacement in the positional relationship includes a shift in the direction (angle) of the camera and illumination. In addition, since the position of the cylindrical body depends on the support portion that supports the cylindrical body, it can be determined that the displacement of the cylindrical body is a defect in the set state of the cylindrical body (master work) with respect to the support portion or the displacement of the support portion. .
図13または図14のように、マスターデータの傾向曲線に対するずれがプラス向きとマイナス向きのいずれであるかに応じて、照明、円筒体およびカメラの光学系の三者のいずれかが、どの方向にずれ(変位)を生じているかを判断することが可能である。 As shown in FIG. 13 or FIG. 14, depending on whether the deviation of the master data from the trend curve is positive or negative, any of the three directions of illumination, cylindrical body, and camera optical system is selected. It is possible to determine whether or not there is a deviation (displacement).
これは、この例において対象としている表面検査装置が、照明、円筒体およびカメラの三者の位置関係として、カメラへの入射光量を最多とするのではなく、そこから光量が低下し始めた部位を狙う設定を最適な設備状態としていることを前提としているためである。 This is because the target surface inspection device in this example does not maximize the amount of light incident on the camera as the positional relationship between the illumination, the cylindrical body, and the camera, but the part where the light amount starts to decrease from there. This is because it is assumed that the setting for aiming at is the optimum equipment state.
図15は、この表面検査装置における階調変化量と光学系の軸ずれ量との関係図の一例である。この例では、照明、円筒体およびカメラの三者のうち、円筒体の位置ずれ量をもって光学系の軸ずれ量を代表させており、同図では、三者が適正な位置関係にあるときを0とした円筒体の位置ずれ量を横軸に表している。同図縦軸は、光量(明暗階調)の変化量を示している。 FIG. 15 is an example of a relationship diagram between a gradation change amount and an optical system axis deviation amount in the surface inspection apparatus. In this example, among the three members of the illumination, the cylindrical body, and the camera, the amount of axial displacement of the optical system is represented by the amount of positional displacement of the cylindrical body, and in the same figure, when the three are in an appropriate positional relationship. The horizontal axis indicates the amount of positional deviation of the cylindrical body taken as zero. The vertical axis in the figure indicates the amount of change in the amount of light (brightness / darkness gradation).
図15の例に示す関係を有する表面検査装置では、円筒体の位置ずれがプラスとされる側にカメラに入射する反射光がピークとなる部位が存在していることが分かる。 In the surface inspection apparatus having the relationship shown in the example of FIG. 15, it can be seen that there is a portion where the reflected light incident on the camera has a peak on the side where the positional deviation of the cylindrical body is positive.
このような階調変化量と軸ずれ量の関係が予め明らかであれば、マスターデータからの階調変化から、照明、円筒体およびカメラの三者の位置関係のずれについて、その向きおよびずれ量(距離)を求めることができる。 If such a relationship between the amount of gradation change and the amount of axis deviation is clear in advance, the direction and amount of deviation of the positional relationship between the three of the illumination, the cylindrical body and the camera from the gradation change from the master data. (Distance) can be obtained.
たとえば、図13では、マスターデータに対して暗部の明暗階調値が増加しているため、マスターデータが検出された時の適正な設備状態に比較して、カメラに入射する反射光量が多くなる向き(プラス向き)に、照明、円筒体およびカメラの少なくともいずれかがずれていることが分かる。また、図14では、カメラに入射する反射光量が少なくなる向き(マイナス向き)にずれが生じていることが分かる。また、検出された階調変化量により円筒体のずれ量に換算したずれ量を求めることができる。 For example, in FIG. 13, since the light / dark gradation value of the dark portion is increased with respect to the master data, the amount of reflected light incident on the camera is larger than the proper equipment state when the master data is detected. It can be seen that at least one of the illumination, the cylindrical body, and the camera is deviated in the direction (plus direction). In FIG. 14, it can be seen that there is a deviation in the direction (minus direction) in which the amount of reflected light incident on the camera is reduced. Further, the shift amount converted into the shift amount of the cylindrical body can be obtained from the detected gradation change amount.
このような関係が明らかであれば、当該円筒体検査装置の照明やカメラ等の光学系や、円筒体の支持部等に対して、外部から調整できる調整機構を設けておくことによって、例えば図15のデータを基に、位置関係のずれを各調整機構にフィードバックすることによって、三者の位置関係のずれの補正を自動的に行うことができる。その結果、定期的にマスターワークを測定して、位置関係の調整をしながら運転を行うことができるようになる。 If such a relationship is clear, an adjustment mechanism that can be adjusted from the outside is provided for the optical system of the cylindrical body inspection apparatus, the optical system such as the camera, the support portion of the cylindrical body, etc. Based on the 15 data, the positional relationship deviation can be automatically corrected by feeding back the positional relationship deviation to each adjusting mechanism. As a result, the masterwork can be measured periodically and the operation can be performed while adjusting the positional relationship.
図16は、照明、円筒体およびカメラの光学系の三者の位置関係が、斜めに傾くようにずれている場合に検出される明暗階調グラフの例である。図中の破線は、上述したマスターデータの傾向曲線であり、実線は、評価時に検出した各暗部の最低階調値の変化傾向を表す傾向曲線である。 FIG. 16 is an example of a light / dark gradation graph detected when the positional relationship between the illumination, the cylindrical body, and the optical system of the camera is shifted so as to be inclined. A broken line in the figure is the above-described trend curve of the master data, and a solid line is a trend curve representing a change tendency of the minimum gradation value of each dark part detected at the time of evaluation.
この図に示すように、照明、円筒体およびカメラの三者の位置関係が斜めに傾くようにずれた場合には、マスターデータの傾向曲線に対する暗部の明暗階調値のずれが、軸方向の一端側から他端側に向かって連続的に増加するように変化する。 As shown in this figure, when the positional relationship between the lighting, the cylindrical body, and the camera is shifted so as to be inclined, the shift of the light / dark gradation value of the dark portion with respect to the tendency curve of the master data is in the axial direction. It changes so as to continuously increase from one end side toward the other end side.
このように暗部の明暗階調値のずれが連続的に増加するように変化するのは、一端側から他端側に向かって設備状態のずれが徐々に大きくなっていることを示している。原因としては、照明、円筒体およびカメラの光学系の三者の位置関係が斜めに傾くようにずれたために、位置ずれ量の小さい一端側では明暗階調値のずれが小さく、他端側に向かって位置ずれ量が拡大するにつれて明暗階調値のずれも大きくなっている可能性が高い。 In this way, the change of the dark and light gradation value in the dark portion so as to increase continuously indicates that the shift of the equipment state gradually increases from one end side to the other end side. The cause is that the positional relationship between the lighting, the cylindrical body, and the optical system of the camera has shifted so as to incline obliquely, so that the shift of the light / dark gradation value is small at one end where the amount of positional shift is small, and There is a high possibility that the difference between the light and dark gradation values increases as the positional deviation amount increases.
図16では、同図の左側に対応する部位では、光学系の位置関係はほぼ適正位置にあるが、右側に向かってカメラに入射する光量が少なくなる向き(マイナス向き)に、照明、円筒体およびカメラの少なくともいずれかがずれていることが分かる。 In FIG. 16, the position of the optical system in the part corresponding to the left side of the figure is substantially in the proper position, but the illumination and cylindrical body are directed in the direction (minus direction) in which the amount of light incident on the camera decreases toward the right side. It can be seen that at least one of the camera and the camera is shifted.
また、図15に示したような階調変化量と軸ずれ量の関係が予め明らかであれば、たとえば右端側でのマスターデータからの階調変化量により、右端側の光学系のずれ量(変位量)を求めることができる。 Further, if the relationship between the gradation change amount and the axis deviation amount as shown in FIG. 15 is clear in advance, the deviation amount of the optical system on the right end side (for example, the gradation change amount from the master data on the right end side). Displacement amount).
図17は、照明の両側端部の光量低下が発生した場合に検出される明暗階調グラフの例である。図中の破線は、上述したマスターデータの傾向曲線であり、実線は、評価時に検出した各暗部の最低階調値の変化傾向を表す傾向曲線である。 FIG. 17 is an example of a light / dark gradation graph detected when the amount of light at both ends of the illumination is reduced. A broken line in the figure is the above-described trend curve of the master data, and a solid line is a trend curve representing a change tendency of the minimum gradation value of each dark part detected at the time of evaluation.
蛍光灯等の場合には、長期の使用に伴い長手方向両端部の光量低下を招くことがある。この場合、図17に示すように、マスターデータの傾向曲線に対して、両側端部における暗部の明暗階調値が低下する。 In the case of a fluorescent lamp or the like, the light quantity at both ends in the longitudinal direction may be reduced with long-term use. In this case, as shown in FIG. 17, the light / dark gradation value of the dark portion at both end portions decreases with respect to the master data tendency curve.
このように両側端部における暗部の明暗階調値が低下している場合には、両端部の光量低下等の照明ムラを検出することができる。 In this way, when the light / dark gradation value of the dark portion at both ends is reduced, it is possible to detect illumination unevenness such as a decrease in the light amount at both ends.
なお、図17のように、両側端部の明暗階調値が低下するのは、照明、円筒体およびカメラの光学系の三者の位置関係が斜めに傾くようにずれたことが原因の場合もある。 In addition, as shown in FIG. 17, the light / dark gradation values at both ends are reduced because the positional relationship between the illumination, the cylindrical body, and the optical system of the camera is deviated obliquely. There is also.
以上の設備状態の評価は、支持部に支持された円筒体を静止状態であっても実行できるが、通常の表面検査を行う場合と同様に、円筒体を支持部に支持させた状態で回転させながら、その表面に形成された明暗縞の明暗階調を検出するようにしてもよい。このようにすると、明暗縞の明暗階調の時間変化や、円筒体の周方向における階調変化を検出することができる。 Although the above-mentioned evaluation of the equipment state can be executed even when the cylindrical body supported by the support portion is in a stationary state, it is rotated while the cylindrical body is supported by the support portion as in the case of performing a normal surface inspection. While doing, you may make it detect the light-dark gradation of the light-and-dark stripe formed on the surface. In this way, it is possible to detect temporal changes in the light and dark gradations of light and dark stripes and gradation changes in the circumferential direction of the cylindrical body.
図18は、円筒体を回転させながら明暗縞の明暗階調を検出した明暗階調グラフの例である。図中の波形は、ある瞬間に検出された明暗階調を示し、左右に延びる2本の破線は、明暗階調値が時間変化する中で暗部の最低階調値の変動幅(振れ幅)を示している。 FIG. 18 is an example of a light / dark gradation graph in which the light / dark gradation of light / dark stripes is detected while rotating the cylindrical body. The waveform in the figure shows the light / dark gradation detected at a certain moment, and the two broken lines extending to the left and right indicate the fluctuation range (shake width) of the lowest gradation value in the dark part as the light / dark gradation value changes over time. Is shown.
この図18の例では、明暗階調は、円筒体の回転によって、あるいは時間の経過に伴って振動しているが、このような振動は、蛍光灯等のちらつきに代表される照明の発光量変動や、円筒体を回転動作させる支持部の回転支持状態に起因する機械振動等の原因がありうる。 In the example of FIG. 18, the light and dark gradations vibrate due to the rotation of the cylindrical body or with the passage of time. Such vibrations are the light emission amount of illumination typified by flickering of a fluorescent lamp or the like. There may be fluctuations and mechanical vibrations caused by the rotational support state of the support part that rotates the cylindrical body.
なお、円筒体を回転させながら設備状態の評価を行う場合には、その回転速度は、円筒体に対する表面検査(欠陥検出)を行う場合と同じ速度にしてもよいが、設備状態の評価に適した別の速度を設定してもよい。この場合、カメラの撮像時間間隔に応じて、円筒体の周方向について複数の位置を撮影できるように設定することが望ましく、具体的には、円筒体の周方向に90度ピッチの少なくとも4方向における撮影ができるように、円筒体の1回転あたり、カメラにより4回以上の撮像ができる速度を設定することが望ましい。 Note that when the equipment state is evaluated while rotating the cylindrical body, the rotational speed may be the same as that when performing surface inspection (defect detection) on the cylindrical body, but suitable for the equipment state evaluation. Different speeds may be set. In this case, it is desirable to set so that a plurality of positions can be photographed in the circumferential direction of the cylindrical body according to the imaging time interval of the camera, and specifically, at least four directions with a 90-degree pitch in the circumferential direction of the cylindrical body It is desirable to set a speed at which imaging can be performed at least four times by the camera per one rotation of the cylindrical body so that imaging can be performed.
以上のような各種の設備状態評価は、画像処理装置内に設けられた演算部にて、マスターデータ格納記憶部のマスターデータとカメラから取り込んだ撮像画像データとを、上記のような演算処理、比較処理をすることで実現できる。また、処理結果を表示部に表示することもできる。 Various equipment state evaluations such as those described above are performed by the arithmetic unit provided in the image processing apparatus using the master data stored in the master data storage unit and the captured image data captured from the camera as described above. This can be realized by performing a comparison process. In addition, the processing result can be displayed on the display unit.
このように設備状態の評価を行い、発生している設備不良の種類や程度についても評価ができれば、この評価に基づいて当該検査装置の設備状態を容易かつ適切に調整することができる。 If the equipment state is evaluated in this way and the kind and degree of the equipment failure occurring can be evaluated, the equipment state of the inspection apparatus can be easily and appropriately adjusted based on this evaluation.
具体的に、この第1実施形態にかかる表面検査装置では、上述したように円筒体90を支持するチャック部を4つ有しているため、各チャック部に順次マスターワークをセットして設備状態の評価と調整を行うことで、設備状態を高い精度に保つことができ、ひいては正確な検査を行って、高精度な円筒体の生産に寄与することができる。 Specifically, since the surface inspection apparatus according to the first embodiment has four chuck portions that support the cylindrical body 90 as described above, a master work is sequentially set on each chuck portion and the equipment state is set. By performing the evaluation and adjustment, it is possible to maintain the equipment state with high accuracy, and as a result, perform an accurate inspection and contribute to the production of a highly accurate cylindrical body.
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
この第2実施形態は、上述した第1実施形態にかかる表面検査装置1を備えた円筒体90の製造システムである。 This 2nd Embodiment is a manufacturing system of the cylindrical body 90 provided with the surface inspection apparatus 1 concerning 1st Embodiment mentioned above.
図19は、第2実施形態にかかる円筒体の製造システム700の構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 19 is a functional block diagram showing a configuration of a cylindrical body manufacturing system 700 according to the second embodiment.
この製造システム700は、円筒体10を製管する製管装置710と、上述した円筒体の表面検査装置1と、表面検査装置1の検査結果を製管装置710にフィードバックするフィードバック部720とを備えている。 The manufacturing system 700 includes a pipe manufacturing apparatus 710 for manufacturing the cylindrical body 10, the above-described cylindrical surface inspection apparatus 1, and a feedback unit 720 that feeds back the inspection result of the surface inspection apparatus 1 to the pipe manufacturing apparatus 710. I have.
製管装置710は、たとえば、アルミニウム合金の引抜き加工によって感光ドラム基体を製管する場合であれば、原料を溶解させて押出加工材料を製造する工程、押出工程、引抜工程、曲がり矯正工程、所定長さへの切断工程、粗洗浄工程、仕上げ洗浄工程等を実行する各機械装置の集合として構成されている。 For example, if the photosensitive drum base is to be piped by drawing an aluminum alloy, the pipe making apparatus 710 is a process for dissolving the raw material to produce an extruded material, an extrusion process, a drawing process, a bending correction process, a predetermined correction process, etc. It is configured as a set of mechanical devices that perform a cutting process to length, a rough cleaning process, a finishing cleaning process, and the like.
押出工程は、たとえばアルミニウム製のビレットを押出してアルミニウム押出素管を得る工程である。 The extrusion process is a process of obtaining an aluminum extruded element tube by extruding, for example, an aluminum billet.
図20は、この押出工程を行う押出機の概略平面図である。押出機本体730から押し出されたアルミニウム押出素管740は、複数対配置された支持ローラ750…によって押出方向前方に搬送され、切断機760により所定長さRに切断される。 FIG. 20 is a schematic plan view of an extruder that performs this extrusion process. The aluminum extruding element tubes 740 extruded from the extruder main body 730 are conveyed forward in the extrusion direction by a plurality of pairs of support rollers 750, and are cut into a predetermined length R by a cutting machine 760.
図21は、押出機本体が備える押出ダイスの一例における断面図である。この押出ダイス770は、ポートホールダイスであり、771はダイス雌型、772はダイス雄型である。ダイス雌型771には中央部に貫通上の押出孔773が形成されるとともに、押出孔773の入口側の周面が円形のベアリング部774となされている。なお、775はレリーフ部である。一方、ダイス雄型772は、その中央部に断面円形の成型凸部776を有するとともに、成形凸部776の先端周面に円形のベアリング部777が形成されている。なお778は、アルミニウムビレットを通過させる通過孔である。そして、前記ダイス雌型771と前記ダイス雄型772とが組み合わされ、雄型772の成形凸部776先端が雌型771の押出孔773に望んで雌雄両型のベアリング部774,777が環状の成形間隙779を介して対向状の配置されている。 FIG. 21 is a cross-sectional view of an example of an extrusion die provided in the extruder body. This extrusion die 770 is a port hole die, 771 is a female die, and 772 is a male die. The die female die 771 is formed with a through-hole through-hole 773 formed in the center, and the peripheral surface on the inlet side of the extrusion hole 773 is a circular bearing portion 774. Reference numeral 775 denotes a relief portion. On the other hand, the die male die 772 has a molding convex portion 776 having a circular cross section at the center thereof, and a circular bearing portion 777 is formed on the tip peripheral surface of the molding convex portion 776. Reference numeral 778 denotes a passage hole through which the aluminum billet passes. Then, the die female die 771 and the die male die 772 are combined, and the tip of the molding convex portion 776 of the male die 772 is desired in the extrusion hole 773 of the female die 771, and both male and female bearing portions 774, 777 are annular. They are arranged opposite to each other with a molding gap 779 therebetween.
なお、押出方式は特に限定されることはなく、ポートホールダイスを用いたものでもマンドレル押出でもよい。 The extrusion method is not particularly limited, and may be one using a porthole die or mandrel extrusion.
引抜き工程は、押出加工によって得られた所定長さのアルミニウム押出素管を引抜き加工してアルミニウム引抜管を得る工程である。 The drawing process is a process of drawing an aluminum extruded tube having a predetermined length obtained by extrusion to obtain an aluminum drawn tube.
図22は、この引抜き工程を行う引抜き機の一例を示す断面である。この引抜き機780は、たとえば、アルミニウム押出素管781を引抜きダイス782と引抜きプラグ783との間に通し、押出素管781先端に形成された口付け部784をキャリッジ部のチャック部785で掴んで該キャリッジ部を前方に移動させることにより、アルミニウム引抜き管786を得るようになっている。引抜きプラグ783は、ロッド787によって支持されている。このロッド787には1個または複数個の中子788がその略全長に亘って装着されており、この中子788は、押出素管781の内周面に当接して自重により押出素管781がたわむことを防止して、引抜きの初めから終わりまで押出素管781の軸線をダイス782の軸線に一致した状態に保持できるようになっている。また、引抜き加工中には、引抜きダイス782と押出素管781との間に潤滑油が供給されるようになっている。 FIG. 22 is a cross-sectional view showing an example of a drawing machine that performs this drawing step. For example, the drawing machine 780 includes an aluminum extrusion tube 781 passed between a drawing die 782 and a drawing plug 783, and a mouthpiece 784 formed at the tip of the extrusion tube 781 is gripped by a chuck portion 785 of a carriage portion. By moving the carriage portion forward, an aluminum drawing tube 786 is obtained. The extraction plug 783 is supported by a rod 787. One or a plurality of cores 788 are attached to the rod 787 over substantially the entire length thereof, and the core 788 abuts against the inner peripheral surface of the extrusion element pipe 781 and pushes the extrusion element pipe 781 by its own weight. Therefore, the axis of the extruded element pipe 781 can be held in a state where it coincides with the axis of the die 782 from the beginning to the end of drawing. Further, during the drawing process, lubricating oil is supplied between the drawing die 782 and the extrusion element pipe 781.
なお、この引抜き工程は、プラグを固定しない浮きプラグ引き方式によって引抜きを行うようにしてもよい。また、引抜きは、1回だけ行ってアルミニウム引抜き管を得るようにしてもよいが、引抜きを複数回繰り返し行って順次的に縮径し、もってアルミニウム引抜き管を得るようにするのが好ましい。とくに、引抜きを2回行ってアルミニウム引抜き管を得るのが好ましい。 In this drawing step, the drawing may be performed by a floating plug drawing method in which the plug is not fixed. The drawing may be performed only once to obtain an aluminum drawn tube. However, it is preferable to repeat the drawing a plurality of times to reduce the diameter in order to obtain the aluminum drawn tube. In particular, it is preferable to obtain an aluminum drawn tube by performing drawing twice.
曲がり矯正工程は、引抜き加工によって得られたアルミニウム引抜き管の曲がりを矯正する工程である。具体的には、引抜き加工によって得られたアルミニウム引抜き管は、まず、その口付け部がプレス切断法により除去され、その後、ロール矯正機に投入され、内部の矯正ロールの作用で真っ直ぐに矯正される。 The bending correction process is a process of correcting the bending of the aluminum drawn tube obtained by the drawing process. Specifically, the aluminum drawn tube obtained by the drawing process is first removed at its mouth by a press cutting method, then put into a roll straightening machine, and straightened by the action of an internal straightening roll. .
図23は、口付け部切除工程を行う切断機の一例を示す断面図である。この切断機790は、アルミニウム引抜き管791の口付け部792側の端部を金型793,793の内方に挿入し、切断刃794を下降させることにより、該口付け部792を切断除去する。この切断は突切り刃によって行われるから切粉の発生はなく、切粉等がロール矯正機内に持ち込まれ、アルミニウム引抜き管791にキズがつくことがないようになっている。 FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating an example of a cutting machine that performs the mouthpiece part cutting step. This cutting machine 790 inserts the end portion of the aluminum drawing tube 791 on the side of the mouthpiece 792 into the inside of the molds 793 and 793, and lowers the cutting blade 794 to cut and remove the mouthpiece portion 792. Since this cutting is performed by a parting blade, no chips are generated, and chips and the like are brought into the roll straightening machine so that the aluminum drawing tube 791 is not scratched.
図24は、曲がり矯正工程を行うロール矯正機の一例を示す概念図である。このロール矯正機810は、その内部の矯正ローラ812の作用によって、口付け部が切除されたアルミニウム引抜き管811を真っ直ぐに矯正するようになっている。 FIG. 24 is a conceptual diagram illustrating an example of a roll straightening machine that performs a bending straightening process. The roll straightening machine 810 straightly straightens the aluminum drawing tube 811 whose mouth is cut off by the action of the straightening roller 812 inside.
粗洗浄工程は、上記引抜き工程等においてアルミニウム引抜き管に付着した潤滑油等を除去する工程である。この粗洗浄工程は、たとえば脱脂力を有する溶剤を用いて行われる。具体的手法としては、特に限定されないが、たとえば浸漬法、シャワー法等が挙げられる。 The rough cleaning step is a step of removing lubricating oil or the like adhering to the aluminum drawing pipe in the drawing step or the like. This rough cleaning process is performed using, for example, a solvent having a degreasing power. Although it does not specifically limit as a specific method, For example, the immersion method, the shower method, etc. are mentioned.
仕上げ洗浄工程は、好適には、たとえば超音波洗浄によって行われる。 The finish cleaning step is preferably performed by ultrasonic cleaning, for example.
図25は、超音波洗浄機の一例を示す概念図である。この超音波洗浄機830は、洗浄増831に貯められた洗浄液832に被洗浄物である複数個のアルミニウム引抜き管833を浸漬しておき、振動子834によって洗浄液832中に超音波を送ることにより、被洗浄物であるアルミニウム引抜き管833を洗浄するものである。 FIG. 25 is a conceptual diagram illustrating an example of an ultrasonic cleaning machine. This ultrasonic cleaning machine 830 immerses a plurality of aluminum drawing tubes 833 that are objects to be cleaned in the cleaning liquid 832 stored in the cleaning increment 831, and sends ultrasonic waves into the cleaning liquid 832 by the vibrator 834. The aluminum drawing tube 833, which is an object to be cleaned, is cleaned.
超音波の照射方式は特に限定されることはなく、図25に示す投げ込み型のほか、接着型、振動伝達子型その他各種の洗浄機を用いることができる。また、洗浄液としては、一般には白灯油、軽油、アルカリ、界面活性剤あるいはトリクロロエチレンなどが用いられるが、これらに限定されることはなく、水系、炭化水素系、塩素系有機溶媒などを適宜用いればよい。 The ultrasonic irradiation method is not particularly limited, and an adhesive type, a vibration transmitter type, and other various cleaning machines can be used in addition to the throwing type shown in FIG. The cleaning liquid is generally white kerosene, light oil, alkali, surfactant, trichloroethylene, or the like, but is not limited thereto, and water-based, hydrocarbon-based, chlorinated organic solvents, etc. may be used as appropriate. Good.
上記のような押出工程、切断工程、引抜き工程、曲がり矯正工程、洗浄工程、仕上げ洗浄工程を経て得られた円筒体(アルミニウム引抜き管)90は、表面品質精度に優れ、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置の感光ドラム基体として好適である。 The cylindrical body (aluminum drawing tube) 90 obtained through the extrusion process, the cutting process, the drawing process, the bending correction process, the cleaning process, and the finishing cleaning process as described above has excellent surface quality accuracy, and is a copier, printer, facsimile machine. It is suitable as a photosensitive drum substrate of an electrophotographic apparatus such as the above.
こうして製管された円筒体(アルミニウム引抜き管)90は、上述した表面検査装置1においてその表面状態が所定の許容範囲内にあるか否かが検査され、この検査結果が所定の許容範囲内にあるのであれば、その円筒体90を完成品と判定する。 The cylindrical body (aluminum drawn pipe) 90 manufactured in this way is inspected by the surface inspection apparatus 1 as to whether or not the surface state is within a predetermined allowable range, and the inspection result is within the predetermined allowable range. If there is, the cylindrical body 90 is determined as a finished product.
また、表面検査装置1において、円筒体90に発生している不良の種類や特徴等が判別された場合には、この検査結果をフィードバック部720が製管装置710にフィードバックし、これにより不良管の発生を未然に防止するようになっている。 Further, in the surface inspection apparatus 1, when the type or characteristic of the defect occurring in the cylindrical body 90 is determined, the feedback unit 720 feeds back the inspection result to the pipe making apparatus 710, thereby the defective pipe It is designed to prevent the occurrence of this.
こうして検査結果がフィードバックされた製管装置710においては、検査結果の内容に応じて、製管条件の設定に供される。具体的には、押出ダイスの取付状態や押出速度等の押出条件の設定、素管の選別、引抜きダイスの取付状態の確認や引抜き速度等の引抜き条件の設定、ロール矯正機におけるロール高さ調整や搬送速度等のロール矯正機条件が制御される。これにより、より確実に必要十分な表面精度を持った円筒体を得ることができるとともに、仮に不良管が発生した場合でも、速やかにこれに対応し、不良管の発生数を抑えることができる。 In the pipe manufacturing apparatus 710 to which the inspection result is fed back in this manner, the pipe manufacturing conditions are set according to the contents of the inspection result. Specifically, setting of extrusion conditions such as extrusion die attachment state and extrusion speed, selection of raw pipe, confirmation of attachment state of drawing die and setting of drawing conditions such as drawing speed, adjustment of roll height in roll straightener The roll straightening machine conditions such as the transport speed and the like are controlled. As a result, it is possible to obtain a cylindrical body having a necessary and sufficient surface accuracy more reliably, and even when a defective pipe is generated, it is possible to quickly cope with this and suppress the number of generated defective pipes.
このような製造システム700によれば、所定の形状精度を有する円筒体、および円筒体の集合を確実に得ることができる。 According to such a manufacturing system 700, a cylindrical body having a predetermined shape accuracy and a set of cylindrical bodies can be reliably obtained.
[その他の実施形態]
(1)上記実施形態では、明暗縞の暗部の明暗階調値に基づいて設備状態を評価したが、明暗縞の明部の明暗階調値に基づいて評価してもよい。また、明部と暗部との境界領域の形成位置や、同境界領域における明暗階調の軸方向についての変化率に基づいて評価するようにしてもよい。
[Other Embodiments]
(1) In the said embodiment, although the equipment state was evaluated based on the light / dark gradation value of the dark part of a light / dark stripe, you may evaluate based on the light / dark gradation value of the light part of a light / dark stripe. Further, the evaluation may be performed based on the formation position of the boundary region between the bright part and the dark part and the rate of change in the axial direction of the light / dark gradation in the boundary region.
(2)上記実施形態では、明暗縞の暗部の明暗階調に基づく設備状態の評価として、暗部の最低階調値に着目したが、所定階調値以下となっている暗部の円筒体軸方向についての幅に着目して設備状態の評価を行うようにしてもよい。 (2) In the above embodiment, as an evaluation of the equipment state based on the light and dark gradations of the dark part of the light and dark stripes, attention is paid to the lowest gradation value of the dark part. You may make it evaluate an equipment state paying attention to the width | variety about.
(3)上記実施形態では、設備状態が良好な時のマスターデータを検出する際に用いたマスターワークを用いて設備状態評価時の明暗縞を形成したが、設備状態評価時にはマスターワークとは異なる円筒体を用いて設備状態を評価するようにしてもよい。このようにすると、円筒体の差異による誤差は含まれるものの、簡易に設備状態を評価することができる。またこの場合、マスターワークを用いたマスターデータとの相関を予め求めた円筒体を準マスターワークとして、日常の設備状態評価に用いるようにすることが望ましい。このようにすると、真のマスターワークを安全に保存しながら、日常の設備状態評価を適切に行うことができる。 (3) In the above embodiment, the light and dark stripes at the time of the equipment state evaluation are formed using the master work used when detecting the master data when the equipment state is good. The equipment state may be evaluated using a cylindrical body. In this way, although the error due to the difference in the cylindrical body is included, the equipment state can be easily evaluated. In this case, it is desirable to use a cylindrical body whose correlation with the master data using the master work in advance is used as a semi-master work for daily equipment state evaluation. If it does in this way, everyday equipment state evaluation can be performed appropriately, preserve | saving a true masterwork safely.
(4)上記実施形態では、設備状態評価時の明暗縞の明暗階調をマスターデータと比較して設備状態を評価したが、マスターワークによらず、所定の許容階調範囲を設定しておき、評価時の明暗縞の明暗階調を許容階調範囲に基づいて評価するようにしてもよい。 (4) In the above embodiment, the equipment state is evaluated by comparing the light and dark stripes of the light and dark stripes at the time of equipment state evaluation with the master data. However, a predetermined allowable gradation range is set regardless of the master work. The light and dark gradations of the light and dark stripes at the time of evaluation may be evaluated based on the allowable gradation range.
(5)上記実施形態では、円筒体検査装置にスリット体(遮光体)が常設されるものとしたが、設備状態の評価時のみスリット体を取り付けるようにしてもよい。 (5) In the embodiment described above, the slit body (light-shielding body) is permanently installed in the cylindrical body inspection apparatus. However, the slit body may be attached only when the equipment state is evaluated.
(6)検査領域の大きさ等に応じて複数台のカメラを用いてもよい。 (6) A plurality of cameras may be used according to the size of the inspection area.
(7)カメラはラインセンサカメラに限定されず、二次元的な広がりを有する撮像領域をもつエリアセンサや、特定の一点の光量を検出する光センサから構成されるカメラ等であってもよい。 (7) The camera is not limited to a line sensor camera, and may be an area sensor having an imaging region having a two-dimensional extent, a camera composed of an optical sensor that detects a specific amount of light, or the like.
(8)上記実施形態では、カメラを検査照明光の正反射光を受光する位置に配置したが、正反射光を受光する位置からずれた位置を狙うようにカメラを配置し、表面欠陥が存在する場合に正反射光がカメラに入射するようにしてもよい。 (8) In the above embodiment, the camera is arranged at a position for receiving the regular reflection light of the inspection illumination light. However, the camera is arranged so as to aim at a position shifted from the position for receiving the regular reflection light, and there is a surface defect. In this case, regular reflection light may be incident on the camera.
(9)上記実施形態では、透光部および遮光部の光学特性が変化しないスリット体により明暗縞を形成したが、減光フィルター(NDフィルター)を用いたスリット体により、明部や暗部の光量を調整できるようにしてもよい。また、液晶パネルを用いたスリット体により、明部や暗部の光量を調整したり、遮光形態を連続的にまた自由に可変できるようにしてもよい。 (9) In the above embodiment, the bright and dark stripes are formed by the slit body in which the optical characteristics of the light transmitting part and the light shielding part do not change. However, the light quantity of the bright part and the dark part is obtained by the slit body using the neutral density filter (ND filter). May be adjusted. Moreover, the light quantity of a bright part and a dark part may be adjusted with the slit body using a liquid crystal panel, and you may enable it to change the light-shielding form continuously and freely.
(10)上記実施形態では、検出すべき表面欠陥に応じて遮光体(スリット体)における透光部および遮光部の幅(サイズ)を決定したが、設備状態の評価に適した幅(サイズ)に設定するようにしてもよい。 (10) In the above embodiment, the width (size) of the light transmitting portion and the light shielding portion in the light shielding body (slit body) is determined according to the surface defect to be detected, but the width (size) suitable for the evaluation of the equipment state You may make it set to.
たとえば、設備状態の評価精度のみを考慮すれば、スリット体の透光部および遮光部の幅(サイズ)は、評価したい円筒体検査装置における照明光量およびカメラの絞り量等の光学条件のもとで、スリット体によって形成される明暗縞の暗部の最低階調値が、カメラの感度内でも特に高い感度で検出できる階調域に含まれるように設定することが望ましい。 For example, if only the evaluation accuracy of the equipment state is considered, the width (size) of the light transmitting portion and the light shielding portion of the slit body is based on optical conditions such as the amount of illumination light and the aperture amount of the camera in the cylindrical body inspection device to be evaluated. Therefore, it is desirable to set so that the minimum gradation value of the dark part of the light and dark stripes formed by the slit body is included in the gradation range that can be detected with particularly high sensitivity even within the sensitivity of the camera.
1 表面検査装置(円筒体検査装置)
2 検査装置本体
10 照明
20 遮光体(スリット体)
23 透光部
24 遮光部
30 カメラ
31 検出領域
40 スライドテーブル
64 回転移送装置(支持部)
70 チャック部(支持部)
71 基準ローラ
72 支持ローラ
80 画像処理装置(評価手段)
90 円筒体
91 外周面
700 製造システム
B 検査位置
1 Surface inspection device (cylindrical body inspection device)
2 Inspection device body 10 Illumination 20 Light shielding body (slit body)
23 Translucent part 24 Light-shielding part 30 Camera 31 Detection area 40 Slide table 64 Rotation transfer device (support part)
70 Chuck part (support part)
71 Reference roller 72 Support roller 80 Image processing apparatus (evaluation means)
90 Cylindrical body 91 Outer peripheral surface 700 Manufacturing system B Inspection position
Claims (10)
前記支持部により前記円筒体を前記検査位置に支持し、
前記照明により、前記円筒体の軸方向に明暗縞が形成されるように前記円筒体の表面を照明し、
前記カメラにより前記円筒体を撮影して前記明暗縞各部の明暗階調を検出し、
検出された前記明暗縞の明暗階調に基づいて設備状態の良否を評価するものとし、
前記明暗縞の暗部の最低階調が、前記カメラの感度域内に含まれ、
前記評価は、前記明暗縞の各暗部ごとの最低階調の階調値に基づいて行うとともに、
前記評価は、前記円筒体の軸方向に並ぶ複数の暗部の最低階調の階調値の変化の傾向に基づいて行うことを特徴とする円筒体検査装置の設備状態評価方法。 A support unit that supports a cylindrical body that is an inspection object to be rotatable in a circumferential direction at a predetermined inspection position, illumination that illuminates the outer surface of the cylindrical body, and a camera that captures a detection region extending in the axial direction of the cylindrical body And an equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus,
The cylindrical body is supported at the inspection position by the support part,
Illuminating the surface of the cylindrical body so that light and dark stripes are formed in the axial direction of the cylindrical body by the illumination,
Photographing the cylindrical body with the camera to detect the light and dark gradation of each part of the light and dark stripes,
Assessing the quality of the equipment state based on the light and dark gradation of the detected light and dark stripes,
The lowest gradation of the dark part of the light and dark stripes is included in the sensitivity range of the camera,
The evaluation is performed based on the gradation value of the lowest gradation for each dark part of the light and dark stripes,
The equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus, wherein the evaluation is performed based on a change tendency of gradation values of minimum gradations of a plurality of dark portions arranged in the axial direction of the cylindrical body.
前記支持部により前記円筒体を前記検査位置に支持し、
前記照明により、前記円筒体の軸方向に明暗縞が形成されるように前記円筒体の表面を照明し、
前記カメラにより前記円筒体を撮影して前記明暗縞各部の明暗階調を検出し、
検出された前記明暗縞の明暗階調に基づいて設備状態の良否を評価するものとし、
前記明暗縞の暗部の最低階調が、前記カメラの感度域内に含まれ、
前記評価は、前記明暗縞の各暗部ごとの最低階調の階調値に基づいて行うとともに、
前記評価は、前記明暗縞の各暗部の最低階調の階調値が、各暗部ごとに設定された所定の許容範囲にあるか否かに基づいて行うことを特徴とする円筒体検査装置の設備状態評価方法。 A support unit that supports a cylindrical body that is an inspection object to be rotatable in a circumferential direction at a predetermined inspection position, illumination that illuminates the outer surface of the cylindrical body, and a camera that captures a detection region extending in the axial direction of the cylindrical body And an equipment state evaluation method for a cylindrical body inspection apparatus,
The cylindrical body is supported at the inspection position by the support part,
Illuminating the surface of the cylindrical body so that light and dark stripes are formed in the axial direction of the cylindrical body by the illumination,
Photographing the cylindrical body with the camera to detect the light and dark gradation of each part of the light and dark stripes,
Assessing the quality of the equipment state based on the light and dark gradation of the detected light and dark stripes,
The lowest gradation of the dark part of the light and dark stripes is included in the sensitivity range of the camera,
The evaluation is performed based on the gradation value of the lowest gradation for each dark part of the light and dark stripes,
The evaluation is performed based on whether or not the gradation value of the lowest gradation of each dark part of the light and dark stripes is within a predetermined allowable range set for each dark part . Equipment condition evaluation method.
前記評価結果に基づいて、当該円筒体検査装置の設備状態を調整するステップと、
を含むことを特徴とする円筒体検査装置の調整方法。 A step of evaluating the equipment state by the equipment state evaluation method according to any one of claims 1 to 4 with respect to the cylindrical body inspection device;
Based on the evaluation result, adjusting the equipment state of the cylindrical body inspection device,
A method for adjusting a cylindrical body inspection apparatus, comprising:
前記評価結果に基づいて、当該円筒体検査装置の設備状態を調整するステップと、
設備状態が調整された円筒体検査装置により検査対象物たる円筒体に対して表面状態の検査を実行するステップと、
を含むことを特徴とする円筒体の検査方法。 A step of evaluating the equipment state by the equipment state evaluation method according to any one of claims 1 to 4 with respect to the cylindrical body inspection device;
Based on the evaluation result, adjusting the equipment state of the cylindrical body inspection device,
A step of inspecting the surface state of the cylindrical body as the inspection object by the cylindrical body inspection apparatus in which the equipment state is adjusted; and
A cylindrical body inspection method comprising:
円筒体検査装置に対して請求項1〜4のいずれかに記載の設備状態評価方法により設備状態を評価するステップと、
前記評価結果に基づいて、当該円筒体検査装置の設備状態を調整するステップと、
設備状態が調整された円筒体検査装置により検査対象物たる円筒体に対して表面状態の検査を実行するステップと、
を含むことを特徴とする円筒体の製造方法。 Forming a cylindrical body;
A step of evaluating the equipment state by the equipment state evaluation method according to any one of claims 1 to 4 with respect to the cylindrical body inspection device;
Based on the evaluation result, adjusting the equipment state of the cylindrical body inspection device,
A step of inspecting the surface state of the cylindrical body as the inspection object by the cylindrical body inspection apparatus in which the equipment state is adjusted; and
The manufacturing method of the cylindrical body characterized by including.
前記円筒体の外表面を照明する照明と、
前記円筒体の軸方向に延びる検出領域を撮影するカメラと、
前記円筒体の軸方向に複数の遮光部と透光部とが交互に繰り返し形成され、前記照明と 円筒体との間の所定位置に常設されたスリット体と、
前記支持部により前記円筒体を前記検査位置に支持し、前記スリット体を介して前記照明により前記円筒体の表面を照明して前記円筒体の表面に明暗縞を形成したとき、前記カメラにより前記円筒体を撮影して検出される前記明暗縞各部の明暗階調に基づいて、設備状態の良否を評価する評価手段と、を備え、
前記明暗縞の暗部の最低階調が、前記カメラの感度域内に含まれ、
前記評価は、前記明暗縞の各暗部ごとの最低階調の階調値に基づいて行うとともに、
前記評価は、前記円筒体の軸方向に並ぶ複数の暗部の最低階調の階調値の変化の傾向に基づいて行うことを特徴とする円筒体検査装置。 A support portion that supports a cylindrical body as an inspection object to be rotatable in a circumferential direction at a predetermined inspection position;
Illumination for illuminating the outer surface of the cylindrical body;
A camera for photographing a detection region extending in the axial direction of the cylindrical body;
A plurality of light-shielding portions and light-transmitting portions are alternately and repeatedly formed in the axial direction of the cylindrical body, and a slit body permanently installed at a predetermined position between the illumination and the cylindrical body;
When the cylindrical body is supported by the support portion at the inspection position and the surface of the cylindrical body is illuminated by the illumination through the slit body to form bright and dark stripes on the surface of the cylindrical body, the camera Evaluation means for evaluating the quality of the equipment state based on the light and dark gradation of each part of the light and dark stripes detected by photographing the cylindrical body,
The lowest gradation of the dark part of the light and dark stripes is included in the sensitivity range of the camera,
The evaluation is performed based on the gradation value of the lowest gradation for each dark part of the light and dark stripes,
The cylindrical body inspection apparatus is characterized in that the evaluation is performed based on a tendency of change in the gradation value of the lowest gradation of a plurality of dark portions arranged in the axial direction of the cylindrical body.
前記円筒体の外表面を照明する照明と、
前記円筒体の軸方向に延びる検出領域を撮影するカメラと、
前記円筒体の軸方向に複数の遮光部と透光部とが交互に繰り返し形成され、前記照明と 円筒体との間の所定位置に常設されたスリット体と、
前記支持部により前記円筒体を前記検査位置に支持し、前記スリット体を介して前記照明により前記円筒体の表面を照明して前記円筒体の表面に明暗縞を形成したとき、前記カメラにより前記円筒体を撮影して検出される前記明暗縞各部の明暗階調に基づいて、設備状態の良否を評価する評価手段と、を備え、
前記明暗縞の暗部の最低階調が、前記カメラの感度域内に含まれ、
前記評価は、前記明暗縞の各暗部ごとの最低階調の階調値に基づいて行うとともに、
前記評価は、前記明暗縞の各暗部の最低階調の階調値が、各暗部ごとに設定された所定の許容範囲にあるか否かに基づいて行うことを特徴とする円筒体検査装置。 A support portion that supports a cylindrical body as an inspection object to be rotatable in a circumferential direction at a predetermined inspection position;
Illumination for illuminating the outer surface of the cylindrical body;
A camera for photographing a detection region extending in the axial direction of the cylindrical body;
A plurality of light-shielding portions and light-transmitting portions are alternately and repeatedly formed in the axial direction of the cylindrical body, and a slit body permanently installed at a predetermined position between the illumination and the cylindrical body;
When the cylindrical body is supported at the inspection position by the support portion and the surface of the cylindrical body is illuminated by the illumination through the slit body to form light and dark stripes on the surface of the cylindrical body, the camera Evaluation means for evaluating the quality of the equipment state based on the light and dark gradation of each part of the light and dark stripes detected by photographing the cylindrical body,
The lowest gradation of the dark part of the light and dark stripes is included in the sensitivity range of the camera,
The evaluation is performed based on the gradation value of the lowest gradation for each dark part of the light and dark stripes,
The evaluation is performed based on whether or not the gradation value of the lowest gradation of each dark part of the light and dark stripes is within a predetermined allowable range set for each dark part .
前記円筒体を検査対象物として表面検査を行う請求項8または9に記載の円筒体検査装置と、
前記円筒体検査装置における検査結果が所定の基準を満たすか否かにより当該円筒体を分別し、前記所定の基準を満たす場合に当該円筒体を完成品とする判別手段と、
を備えたことを特徴とする円筒体製造システム。 Forming means for forming a cylindrical body;
The cylindrical body inspection device according to claim 8 or 9, wherein the cylindrical body is subjected to a surface inspection as an inspection object,
The cylindrical body is sorted according to whether or not the inspection result in the cylindrical body inspection device satisfies a predetermined criterion, and when the predetermined criterion is satisfied, a determination unit that makes the cylindrical body a finished product,
A cylindrical body manufacturing system comprising:
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